Oscillatore ad operazionale

Oscillatoreop

Questo è un oscillatore con un operazionale quale un lm258 o 358 o 224 o qualsiasi altro, appena si alimenta il circuito, l’uscita andrà a tensione alta e bassa ripetutamente, quindi se si collega un led lo si vedrà lampeggiare, è consigliabile mettere una resistenza in serie al led sia per limitarne la corrente sia per non caricare eccessivamente l’uscita impedendo al circuito di lavorare correttamente.

Il circuito può essere usato proprio come un lampeggiante, con il limite di corrente di 20mA dato dall’operazionale, se volete aumentare la corrente disponibile potete collegare un bc337 o bc635 o bc368 o BD139 o simili con la base collegata sull’out dell’operazionale, il colletore al + della tensione di alimentazione e l’emettitore sarà il vostro nuovo out potenziato in corrente, in questo modo potrete pilotare dei piccoli carichi da qualche Watt, oltre 1A è consigliabile usare dei n-mos e collegare il gate direttamente all’out e il source a massa, tra +Vcc e drain collegherete il vostro carico fino alla massima corrente sopportabile dal mos.

Il circuito ha duty cicle fisso del 50% e può essere di utilità generale, dalla segnalazione lampeggiante, come l’indicatore di svolta per un motorino o lampeggiante per una bici, come clock nei circuiti elettronici digitali, come led lampeggiante indicatore di carica o funzionamento di qualcosa, per pilotare led infrarossi per il rilevamento ostacoli anche solo per generare una nota audio e quant’altro vi venga in mente.

Le due resistenze da 20k impongono un partitore di Valimentazione/2 al + dell’operazionale, l’operazionale da uscita alta se il + è a tensione maggiore o uguale del -, ricordate anche di alimentare l’operazionale altrimenti non funzionerà.

Al – abbiamo una retroazione negativa formata da una resistenza e un condensatore, questi due componenti determineranno la frequenza di oscillazione, quindi se usate un trimmer al posto dei 50k avrete un generatore di frequenza variabile, la resistenza da 10k invece imporrà una retroazione positiva al terminale +.

Ora vediamo cosa succede, se alimentiamo e supponiamo il condensatore scarico abbiamo il – a tensione minore del + quindi l’uscita diventa alta cioè abbiamo circa la tensione di alimentazione, facendo questo succede però che la R da 10k è come se si parallelasse ai 20k di sopra (visto che l’uscita alta è circa Valimentazione) in questo modo si sbilancia il partitore facendo salire il riferimento qualche Volt in +, ora contemporaneamente siccome il segnale è alto caricherà tramite la R da 50k il condensatore, l’uscita rimane sempre alta finchè ad un certo punto la tensione al – arriverà a quella del + che è di circa Valimentazione/2 + qualcosa dato dal parallelo tra 10k e 20k.

Quando la tensione al – è maggiore della tensione al +, l’operazionale manderà uscita bassa, ora succede che ad uscita bassa il condensatore è ancora carico, inoltre il partitore viene parallelato questa volta con un’uscita bassa quindi al + ci sarà una soglia di Valimentazione/2 meno qualche volt, a questo punto la R da 50k esattamente come prima collegherà l’uscita con il condensatore, questa volta scaricandolo a massa, l’uscita rimarrà bassa finchè una volta scaricato oltre la soglia impostata al +, tornerà alta, a questo punto il ciclo ricomincerà all’infinito.

Questo modo di imporre soglie (superiore e inferiore) diverse a turno si chiama isteresi, è molto usato per svariate applicazioni, quali immunità ai disturbi, riduzione di false commutazioni, desensibilizzazione di circuiti, oscillatori, e negli operazionali viene molto usato per realizzare commutazioni “secche” per far condurre i mos a basse perdite, in fatti ogni volta che viene superata la soglia l’operazionale ne mette un’altra più distante comportandosi in un modo un po’ isterico, (forse per questo viene soprannominato comparatore ad isteresi), un saluto e alla prossima.

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