ElectroYou

Salve a tutti.
Non riesco a comprendere perché, il circuito di figura, non svolge correttamente (in simulazione) il suo compito.
Mi spiego meglio.



L'A.O. LM358AD è qui impiegato come semplice comparatore. Esso esegue il confronto tra una tensione fissa applicata sul morsetto (-) dell'A.O. - generata per mezzo di un potenziometro e posta, in figura, eguale a 3 V - ed una tensione variabile applicata sul morsetto (+) dell'A.O.. La tensione variabile è un'onda triangolare, simmetrica con tensione di picco-picco pari a 14 V e frequenza di 1 kHz.
Cosa attendersi da questo circuito? Evidentemente una tensione d'uscita variabile tra due livelli: la tensione di saturazione positiva, poco inferiore ai 12 V e quella di saturazione negativa, poco superiore ai -12 V. Ciò in quanto l'operazionale è alimentato con due tensioni simmetriche, rispetto allo zero, di 12 V.

Ciò che non mi torna è l'istante di commutazione. In figura ho evidenziato, con i due cursori (barrette verticali indicate con "1", rossa, e "2", bleu) gli istanti in cui la tensione triangolare vale 3 V - mentre sta salendo l'onda triangolare, cursore "1" - e 3 V - mentre sta scendendo, cursore "2" -.
In realtà, come dovrebbe ben vedersi in figura, l'istante in cui si ha la commutazione positiva (dal livello basso a quello alto) è posizionato un po' prima. E la stessa cosa accade per la commutazione negativa (anche se, in verità, un po' meno marcata).
Che cosa non considero?
Grazie.

una cosa che non hai considerato è la corrente di bias, questa genererà una caduta di tensione sul partitore da 10Kohm, a seconda dell'ingresso dell'OP può essere sia entrante che uscente, quindi di conseguenza si sposta verso su oppure giu la tua soglia a 3V, nel tuo caso è entrante, quindi sposterà in su un po la tensione.

Altra cosa che devi considerare è l'offset, è necessaria una tensione differenziale piccola ma non zero, per spostare l'uscita, credo che queste due cose possano dare origine al risultato osservato.

leggiti bene i parametri del'op, sul datasheets.


saluti.

Ho capito, provo a verificare sul datasheet ciò che mi hai detto.
Ti ringrazio molto.

Se dipende dal bias riducendo R1 da 10 a 1kohm,
dovrebbe cambiare qualcosa.
Se dipendesse dalla dinamica dell'operazionale simulato,
rallentando la velocità dell'onda triangolare (aumenti il periodo di 10 volte), dovresti vedere un cambiamento.

Ho provato a ridurre la frequenza dell'onda triangolare e questi sono i risultati.



In sostanza la commutazione positiva si ha in corrispondenza di 2,280 V in luogo di 3 V (con una differenza di 0,720 V).
La commutazione negativa, invece, si ha in corrispondenza di 3,667 V, ovvero 0,667 V dopo.

Ho provato a rieseguire la misura con frequenza 1 kHz (prima non l'avevo fatto) ed ottengo questo:



a 2,8 V ho la commutazione positiva ed a 3,1 ho quella negativa: strano! Sembrerebbe che all'aumentare della frequenza migliori. Forse abbassando troppo la frequenza succedono "cose strane"?

Prova a simulare sostituendo all'LM358 il comparatore LM393 e modficando il circuito sull'uscita come segue

Per +V cosa intendi?
La tensione di alimentazione? La tensione d'uscita dove collegare uno dei due canali dell'oscilloscopio?
O cos'altro?

Grazie.

Tensione positiva di alimentazione dell'integrato.

Nel frattempo ho provato a cambiare anche il valore del potenziometro, portandolo da 10k ad 1k, per vedere se la limitazione della tensione prodotta dalla corrente di bias potesse, se non risolvere, almeno migliorare il problema.
Ma nulla. Ecco l'immagine.