Circuito RLC: comportamiento inesperado

Veo un comportamiento inesperado de (lo que pensé) es un circuito oscilador RLC relativamente sencillo:circuito

La idea es que una bobina se cargue durante un cierto período de tiempo (durante este pulso, la corriente aumenta) y el circuito RLC (R12 L1 y C5) luego se aísla rápidamente mediante dos MOSFET con voltajes de ruptura lo suficientemente grandes para soportar back-emf. La gran fuerza contraelectromotriz generada luego impulsa el oscilador y la corriente se mide sobre una resistencia de detección (22 mOhm). Los amplificadores diferenciales solo están ahí para acondicionar la señal para que entre en un ADC de 12 bits y 3,3 V. Una simulación de LTspice está de acuerdo con mi expectativa de ver una oscilación amortiguada. Sin embargo, lo que observo experimentalmente con el circuito con tres longitudes de pulso distintas (25us negro, 50us rojo y 100us azul) es lo siguiente:resultado

Si bien la longitud del pulso y el pico de corriente en la oscilación inicial parecen estar bien y la frecuencia de oscilación es correcta dentro del error del inductor y el capacitor, entre aproximadamente 15 y 35 us la corriente se hunde al mismo nivel en los tres casos. Este es el zoom:resultado-zoom

¿Alguien puede explicar qué podría estar pasando aquí? Cualquier consejo sería muy apreciado.

Debes tener los colores equivocados. Cuando lo simulé, los colores eran rosa, amarillo y magenta.
Parece que la duración de tus pulsos es demasiado larga. El período de oscilación parece ser de unos 23 uS. El período de "ENCENDIDO" del pulso debe ser menos de la mitad de eso... < 12 uS.
@glen_geek: Lo que llamé pulso es solo el período de tiempo antes de que los MOSFET aíslen el circuito RLC. Es el momento de permitir la acumulación de corriente que fluye a través del inductor y no está limitada por la frecuencia del oscilador.

Respuestas (1)

Recomiendo insertar elementos en serie, como resistencias 100R, en las conexiones de la puerta FET para que pueda monitorear las formas de onda de la puerta.

Sospecho que los FET no se apagan instantáneamente y que, durante ese tiempo, la corriente del inductor regresa a uno de los rieles de suministro.

También divida el sentido R en dos, mantenga uno donde está, coloque el otro en serie con el inductor y controle ambas corrientes.

Creo que verá un pico positivo en la corriente del inductor que no está en la corriente del capacitor, mientras que el FET más lento aún se está apagando. Probablemente sea M2, que devuelve la corriente al riel +ve.

Si es así, puede trabajar para mejorar las formas de onda del controlador de compuerta.

Gracias Brian, de hecho muy útil (traté de votar pero como novato no tengo permitido). No mencioné que los mosfets están impulsados ​​(mcp1407 con 0.1, 1uF caps cerca). Hay una segunda resistencia después del mosfet del lado bajo y parece que funciona correctamente. 2 preguntas más: 1) Si la corriente vuelve al riel de suministro positivo, ¿esperaría que sucediera lentamente (t const of cap)? 2) ¿Por qué la primera oscilación y las otras oscilaciones no están sincronizadas? Hubiera pensado que la oscilación continuaría pero parecería amortiguada debido a la pérdida de corriente. Gracias de antemano por más ayuda.
La resistencia del lado bajo no le dirá nada sobre el transistor del lado alto. Si no desea probar el experimento anterior, intente también con una resistencia de detección lateral alta. Sin eso y los voltajes de puerta, cualquier otra cosa de mi parte sería solo una conjetura.