Op. amperio. con integrador: ¿valores suficientes para comenzar?

Faltan todos los valores marcados con un círculo rojo (Uref, C2, R31 y R36). Se supone que debo calcularlos, pero creo que falta al menos un valor. ¿No debería saberse Uref para calcular el resto de los valores?

ingrese la descripción de la imagen aquíLa forma de onda se dio de antemano.

Los voltajes de la fuente de alimentación son +/-15V para ambas operaciones. amperios, donde la línea verde es la salida del integrador y la azul es la salida del disparador Schmidtt.

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Respuestas (1)

No está bien. Debe deducir Uref de la forma de onda de salida. Es muy posible después de haber dejado en claro cómo funciona el circuito en detalle.

Algunas orientaciones:

Encuentre cómo hacer que los niveles de conmutación del disparador Schmitt sean los extremos de la forma de onda triangular. Tiene 2 incógnitas (un voltaje, una resistencia) y 2 ecuaciones de división de voltaje.

Luego encuentre una constante de tiempo de integración que haga que la carga de 15 V en 2 ms con una entrada de 15 V sea verdadera. Puede seleccionar R o C del integrador libremente, si las partes son ideales. En la práctica, debe obedecer los límites de corriente de salida y la necesidad de mantener la deriva lo suficientemente baja.

AGREGAR debido a los comentarios. Aparentemente te has saltado algunas lecciones básicas. Ahora es el momento adecuado para trabajarlos.

Constante de tiempo: la salida del integrador cambia solo la cantidad -U en el tiempo RC, donde U = el voltaje de entrada del integrador. Necesita una transición de -15 V en un tiempo de 2 ms cuando la entrada es de 15 V desde U13. RC=2ms es correcto. 1uF y 2kOhm están bien. La corriente de salida de 7,5 mA no es imposible para los amplificadores operacionales prácticos, aunque 0,1 uF y 20 kOhm necesitarían solo el 10% de la corriente.

NOTA: Es posible que su Esquema exija que R31=R36. Entonces no puede seleccionar R31 libremente, debe usar el valor que satisfaga los niveles de conmutación del disparador Schmitt.

El disparador Schmitt (=ST) debe cambiar su salida cuando la salida del integrador alcance +10V o decaiga a -5V. En el primer caso, la salida de ST es de -15 V hasta que se alcanza el límite de +10 V y, después, la salida de ST es de +15 V hasta que se alcanza el límite de -5 V.

Vea este divisor de voltaje generalizado:

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Debe poder demostrar con cálculos elementales de CC la fórmula de Ux en caso de que Ux no esté cargado con ninguna corriente. Si no puedes probar esto cuando tu profesor quiere, fracasarás.

Sea Ua la salida del integrador, Ux = el voltaje en la entrada positiva de U13 y Ub = el voltaje de salida de U13. Podemos usar la fórmula de Ux si asumimos que U13 es ideal (= sus entradas no toman corrientes significativas y la salida realmente alcanza más y menos 15V)

Ahora debe escribir Ux=Uref en dos casos: 1) La salida del integrador llega a +10V pero el ST aún emite -15V. 2) La salida del integrador ha bajado a -5V pero el ST aún emite +15V.

Ahora tienes 2 ecuaciones que dan Uref y R36.

Bueno, esto es solo un ejemplo, del libro de ejercicios. Esto es todo lo que tengo, pero estoy atascado en cómo comenzar o cómo hacer que el Uref incluso comience correctamente el cálculo de las resistencias y el límite.
C2 está conectado al extremo equivocado de R31 en su diagrama. La oscilación del voltaje de salida del integrador es claramente de 10 V en 2 ms, por lo que es de 5 kV/s y la entrada al integrador es de +-15 V (¡impresionante opamp eso!), por lo que puede calcular el producto RC para la resistencia y la tapa del integrador. Para el comparador, observe que los niveles de umbral son simétricos alrededor de cero voltios, por lo que le indica cuál debe ser Uref, luego calcule el divisor para que con 15 V en un extremo y -5 V en el otro alcance el umbral.
En primer lugar, tengo que disculparme. He corregido las dos imágenes, como he visto, me he equivocado en ambas. En los esquemas, he cambiado la conexión del condensador y como en el segundo, el gráfico, el voltaje positivo es de +10V (y NO de +5V, como he tenido antes. Lo siento mucho).
PD: ¿Se puede suponer que la Uref es +2.5V? Como existe el "medio" de la salida del integrador?
@ E.Wood no hay lugar para suposiciones. Tienes 2 hechos de división de voltaje para 2 ecuaciones y 2 incógnitas (Uref y una resistencia)
@user287001: Bueno, ¿cómo se supone que voy a empezar a calcular nada? ¿Existe el t=R*C como un buen comienzo, donde t está determinado (2ms) y puedo decir que el C es 1uF mientras calculo el R? (R=2k)?
¿Cómo se supone que voy a empezar a calcular este?
@ E.Wood algunos de los elementales se agregan a la respuesta
Ahora, si lo hice bien: U_ref = 2.5V (¿verdad? Es el (max-low)/2 que es la mitad, luego encontré el "centro") U_high=+10V U_low=-5V (¿Correcto, otra vez?) PD : COMETIÓ OTRO ERROR. R31 y R36 no necesitan ser iguales.
Y la cuestión es que, de todos modos, le doy la vuelta a las cosas, este ejercicio parece no tener solución (obtengo una resistencia diferente cada vez que calculo para U+ y U-)
@E.Wood no irresoluble, Uref=1,67V y R36=10kOhm. Tu método de trabajo o más concretamente, cómo mantener todo en orden, necesita algún servicio.
@user287001: Gracias de nuevo por la explicación, pero simplemente no puedo entenderlo, ¿POR QUÉ debería usar Uhigh (nivel de entrada más alto) y calcular con un nivel de salida BAJO? Esto simplemente no tiene sentido para mí (ya que esto fue escrito en la última oración de su respuesta)
@ E.Wood está en tu dibujo. El integrador invierte. La salida del integrador disminuye cuando el disparador schmitt emite +15V. La disminución se convierte en aumento cuando la salida del integrador es lo suficientemente baja (-5 V) para voltear el ST.
Op. amperio. con integrador: ¿valores suficientes para comenzar?
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