Osciladores LR (sin condensador)


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¿Cómo podría generarse una frecuencia con un inductor y sin condensadores? La forma de onda no es importante. El componente activo podría ser transistores, puertas lógicas (incluidos los activadores de schmitt) o, si es necesario, amplificadores operacionales. Intentaría hackear algo juntos, pero me pregunto si ya existen soluciones elegantes. He rastreado la red y mis libros, y no he encontrado nada. Gracias

Edición 1: El circuito 1 a continuación está en la línea del circuito sugerido por Andy alias y Wouter van Ooijen. (Dado que el temporizador 555 es básicamente un disparador schmitt).

El circuito 1 parece que podría funcionar. Asuma la lógica ideal de 5v. En el encendido, suponga que la salida schmitt es 0v, y la corriente que fluye a través de R y L será cero. La entrada del inversor recibirá 0v. entonces la salida aumentará de inmediato. Luego, a medida que la corriente comienza a fluir a través de L1 y R1, fuera de la salida (alta) del schmitt, la entrada del inversor aumentará lentamente. Hasta aquí todo bien. Cuando la entrada del schmitt aumenta lo suficiente, su salida cae a 0v. En este punto, su entrada se mantiene a 5v, y cuando la corriente a través de R y L comienza a caer, el voltaje en la entrada del schmitt comienza a caer. El problema: en este punto, aunque la salida del schmitt es cero voltios, la corriente todavía se está extrayendo deeso. Esto se debe a que el inductor actúa un poco como una batería; asume un voltaje que mantendrá la corriente que fluía previamente a través de él (y R1), que era de 5v. Entonces, para el disparador schmitt, esto es equivalente a conectar la salida a un riel de alimentación de -5V a través de R1. ¿Esto volaría el gatillo schmitt? (TTL? CMOS? 555?)

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab


¿Qué tal el uso de un PUT, transistor unijunction programable?
Bobbi Bennett

Respuestas:


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Su circuito puede funcionar, pero para proteger el chip (en caso de que no pueda generar corriente mientras la salida es cero), necesitaría un diodo para conducir la corriente cuando la salida del chip es cero.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Reducir la inductancia o aumentar la resistencia aumenta la frecuencia.


Te refieres a disminuir la resistencia, ¿verdad?
biggvsdiccvs

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Creciente. No conozco la fórmula, pero simulé esto en multisim y 0.1H / 1k da 5.8kHz y 0.1H / 10k da 55.3kHz. Los inductores funcionan con corriente, por lo que una resistencia más alta = corriente más baja = menos tiempo para que disminuya. Un inductor ideal con resistencia cero mantendría la corriente constante para siempre.
Pentium100

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Era un poco contradictorio, pero tienes razón, por supuesto. La constante de tiempo es L / R.
biggvsdiccvs

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El uso de un inversor de disparo schmitt con una resistencia que se retroalimenta a la entrada y un condensador desde la entrada a 0V crea un oscilador RC convencional.

Sospecho que, con un poco más de cuidado, también puede usar un inductor que se alimenta a la entrada con una resistencia de 0V.

Es posible que necesite abrazaderas de diodo en la salida a ambos rieles de suministro para evitar que los emfs posteriores dañen el gatillo schmitt.


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Puede intentar hacer un controlador H-Bridge con transistores para hacer una onda cuadrada, luego use el inductor para "redondear" la corriente de la salida usando el inductor.

¡Gracias al poder de más cerveza, obtuve otra idea! Puede poner el inductor en serie con su carga y hacer que un circuito lo cargue periódicamente y luego permita que se descargue a través de su carga.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Tenga en cuenta que el interruptor es un marcador de posición, necesitaría algo capaz de cambiar muy rápidamente.

Si tenía el "interruptor" alternar cuando el inductor está completamente cargado (no hay impedancia) y luego volver a alternar cuando se descarga (no hay corriente) podría obtener una onda interesante moviéndose a través de su carga.


Si tiene que mover manualmente el interruptor hacia adelante y hacia atrás, ¿cómo es esto un oscilador? Creo que te perdiste el punto de la pregunta.
Dave Tweed

El interruptor está diseñado como un marcador de posición para facilitar la concepción. Agregaré eso.
gr0undsk33por

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Compruebe el famoso chip 555 para un oscilador RC: el condensador se carga a través de una resistencia. Cuando el voltaje del condensador alcanza un umbral fijo (2/3 de la fuente de alimentación) se establece un flipflop que activa un transistor de descarga. Este transistor descarga el condensador, hasta que su voltaje sea inferior a 1/3 del voltaje de suministro. Luego, el flipflop se reinicia y el capacitor comienza a cargar nuevamente.

Desea que un inductor tome el papel del condensador. La regla es que cuando lo desee, debe cambiar el voltaje y la corriente en la descripción. Entonces se convierte en:

Se aplica un voltaje a una bobina. Cuando la corriente a través de la bobina alcanza un máximo establecido, un flipflop activa una ruta de descarga para la bobina. Cuando la corriente alcanza un mínimo establecido, el flipflop se restablece, la ruta de descarga se desactiva y el ciclo se repite.

No encontrará muchos circuitos osciladores LR que se anuncian como tales, porque los inductores son componentes más problemáticos que los condensadores (más caros, más voluminosos, tolerancias más altas, etc.). Un área en la que puede encontrar tales diseños son las fuentes de alimentación conmutadas muy compactas, ya que de todos modos deben incluir un inductor. Pero incluso esos a menudo son impulsados ​​por un oscilador RC.


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He construido algunos osciladores LR. Usan un inductor y un comparador de corriente con histéresis en lugar de un condensador y un comparador de voltaje con histéresis. Esto normalmente no se hace porque las tapas son generalmente más ideales, más fáciles de comprar, tienen tolerancias más cercanas y son más pequeños que las bobinas. El LR osc puede verse como un doble de los más conocidos RC RC. Las universidades tienden a no enseñarlas a pesar de su validez. Sin embargo, si el inductor ya está presente tal vez en forma de bobina de relé, solenoide o motor o incluso un dólar estrangulador del convertidor entonces ... ¿Por qué no? He utilizado este esquema como base para el ahorro de energía de la bobina del relé donde el ciclo de trabajo inicial es del 100% para la activación del relé y del 50% para la retención.

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