¿Por qué hay un condensador en la ruta de retroalimentación de un comparador, por qué hay una resistencia en la entrada?

Question

Estoy interesado en cargar un supercondensador desde un panel solar. He visto un circuito en esta página por David Johnson . No te deja copiar el circuito, pero lo esencial es esto:

simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab

Entiendo la mayor parte de esto. El op-amp está actuando como un comparador para V+ a través de un divisor de voltaje, de modo que cuando V+ es 2.654V alcanzará el umbral del comparador de 1.2V (el LM385 es una referencia de 1.2V).

(2.654 * 61.9) / (75 + 61.9) = 1.2

Cuando el voltaje de entrada supera los 2,654V el amplificador óptico encenderá el MOSFET que conducirá R5 a V-, derivando así el voltaje de entrada para que no supere los 2,654V (por mucho). (El supercondensador en este caso es de 2,7V).

Tengo dos preguntas:

1. ¿Para qué sirve el C1? Supongo que la estabilidad del op-amp, pero no estoy seguro.

2. ¿Para qué sirve el R2? Eso no parece hacer mucho. No está actuando como un divisor de voltaje, y la entrada del op-amp ya es de alta impedancia. Supongo que tiene que ver con la estabilidad del circuito, pero no estoy seguro. ¿Qué te impide conectar la referencia de tensión directamente a la entrada no inversora del amplificador óptico? ¿Por qué elegir 10k y no otro valor?

Answer 1

Se explica en Condensador de retroalimentación negativa en el circuito comparador Op-Amp . R2 y C1 disminuyen la ganancia de alta frecuencia del comparador, por lo que no cambiará rápidamente entre V+ y V- cuando la entrada esté cerca del umbral.

Edición: He mirado el circuito un poco más, y creo que un comparador es la forma incorrecta de pensarlo. En estado estacionario, no estará totalmente encendido o apagado, sino en el medio. El transistor se encenderá parcialmente para mantener el voltaje del supercondensador alrededor de 2,654V. Sólo si el voltaje es significativamente demasiado alto o bajo, actuará como un comparador.

Más detalladamente, se trata de un integrador de amplificadores operacionales actuando como un regulador de voltaje. Integra la señal de error (diferencia entre la tensión del condensador y la tensión de referencia). Si la tensión del condensador es demasiado alta, el integrador encenderá lentamente el transistor, bajando la tensión. Debería alcanzar un nivel en el que el error sea cero y estabilizarse. Si la tensión es demasiado baja, la salida del integrador cae, apagando gradualmente el transistor.

Para tu pregunta original, R2*C1 controla la rapidez con la que cambiará el integrador; sin R2 no integraría y actuaría como un simple comparador.