Osciladores LR (sin condensador)

¿Cómo podría generarse una frecuencia utilizando un inductor y sin condensadores? La forma de onda no es importante. El componente activo podría ser transistores, puertas lógicas (incluidos los disparadores 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 sigue las líneas 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. Suponga una lógica ideal de 5v. Al encender, suponga que la salida del schmitt es 0v y que la corriente que fluye a través de R y L será cero. La entrada del inversor recibirá 0v. por lo que la salida aumentará inmediatamente. Luego, a medida que la corriente comienza a fluir a través de L1 y R1, desde la salida (alta) del schmitt, la entrada del inversor aumentará lentamente. Hasta ahora tan bueno. Cuando la entrada del schmitt aumenta lo suficiente, su salida cae a 0v. En este punto, su entrada se mantiene en 5v y, a medida que la corriente a través de R y L comienza a disminuir, el voltaje en la entrada del schmitt comienza a disminuir. El problema: en este punto, aunque la salida del schmitt es de cero voltios, todavía se extrae corriente 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 explotaría el gatillo Schmitt? (TTL? CMOS? 555?)

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

¿Qué hay de usar un PUT, transistor uniunión programable?

Respuestas (5)

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.

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Reduciendo la inductancia o aumentando la resistencia obtendrá una frecuencia más alta.

Te refieres a disminuir la resistencia, ¿verdad?
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 mayor resistencia = menor corriente = menos tiempo para que disminuya. Un inductor ideal con resistencia cero mantendría la corriente constante para siempre.
Era un poco contrario a la intuición, pero tienes razón, por supuesto. La constante de tiempo es L/R.

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

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

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

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

¡A través del 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.

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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 tuviera el "interruptor" alternar cuando el inductor está completamente cargado (no hay impedancia) y luego alternar nuevamente cuando está descargado (no hay corriente), podría obtener una onda interesante moviéndose a través de su carga.

Si tiene que girar manualmente el interruptor de un lado a otro, ¿cómo es esto un oscilador? Creo que te perdiste el punto de la pregunta.
El interruptor está diseñado como marcador de posición para facilitar el concepto. Agregaré eso.

Compruebe el famoso chip 555 para un oscilador RC: el condensador se carga a través de una resistencia. Cuando el voltaje del capacitor alcanza un umbral fijo (2/3 de la fuente de alimentación) se establece un flip-flop que activa un transistor de descarga. Este transistor descarga el condensador, hasta que su tensión está por debajo de 1/3 de la tensión de alimentación. Luego, el flip-flop se reinicia y el capacitor comienza a cargarse nuevamente.

Desea que un inductor tome el papel del capacitor. La regla es que cuando quieras eso, debes intercambiar voltaje y 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 flip-flop activa una ruta de descarga para la bobina. Cuando la corriente alcanza un mínimo establecido, el flip-flop se reinicia, la ruta de descarga se desactiva y el ciclo se repite.

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

He construido algunos osciladores LR. Usan un inductor y un comparador de corriente con histéresis en lugar de un capacitor 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 estrechas y son más pequeños que las bobinas. El LR osc puede verse como un dual del RC osc más familiar. Las universidades tienden a no enseñarlos 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 usado este esquema como base para el ahorro de energía de la bobina del relé donde el ciclo de trabajo inicial es 100% para la activación del relé y 50% para la retención.