Warum verwandelt sich der Ausgang meines astabilen Multivibrators mit einem Operationsverstärker in eine Dreieckswelle?

Ich habe einen astabilen Multivibrator für die Erzeugung von Rechteckwellen mit dem Operationsverstärker LM741 entwickelt, wie im folgenden Bild gezeigt:

Astable Multivibraotr Lm741 Operationsverstärker-Gutschrift an https://www.electronics-tutorials.ws/opamp/op-amp-multivibrator.html

Jetzt habe ich ein wenig mit den Frequenzen gespielt, die es ausgeben kann. Wie im Bild gezeigt, habe ich 1 kHz sowohl in Berechnungen als auch in Simulation.

Wenn ich zum Beispiel eine Frequenz von 30 kHz benötigte, habe ich die Parameter entsprechend geändert, aber meine Ausgangssimulation kommt zunächst nicht an die 30 kHz heran und sieht eher dreieckig als rechteckig aus, was es sein sollte.

Ich habe versucht, aus Vorsichtsgründen einige Rs = 100 kΩ am Minus- und Pluspol hinzuzufügen, aber es hat nicht viel gebracht.

Antworten (1)

LM741 hat eine Anstiegsgeschwindigkeit von 0,5 V/µs.

Die 30-kHz-Halbperiode beträgt 16 µs, sodass der Ausgang des LM741 in dieser Halbperiode um 8 V nach oben oder unten schwenken kann, sodass die maximale Dreieckswellenamplitude, die er ausgeben kann, +/- 4 V betragen würde.

Wenn also bei 30 kHz die Versorgungsspannung mehr als +/- 6 V oder so beträgt, ist der Ausgang ein Dreieck ohne flache Spitzen. Wenn die Versorgungsspannung niedriger ist, wird die Amplitude abgeschnitten und begrenzt, sodass Sie flache Spitzen erhalten.

Lösung: Wenn Sie einen Komparator benötigen, verwenden Sie einen Komparator (der keine Anstiegsgeschwindigkeitsbegrenzung hat), keinen Operationsverstärker (der dies tut).

Aber wenn ich trotzdem einen Operationsverstärker verwenden möchte, was wäre eine gute Wahl mit einer niedrigeren Anstiegsrate?
Wenn Sie ein Quadrat anstelle eines Dreiecks wünschen, benötigen Sie eine höhere und nicht eine niedrigere Anstiegsgeschwindigkeit. Alles ist besser als 741 lol.
@PenescuVlad, Die sehr verbreiteten TL081 und TL071 haben eine Anstiegsgeschwindigkeit von 13 V / µs. Fast alles ist besser als ein 741, und die parametrischen Suchfunktionen von Mouser oder Digikey ermöglichen es Ihnen, ein Gerät mit allen erforderlichen Spezifikationen in wenigen Sekunden zu finden.
Ein Komparator wie LM339, LM393 oder einer seiner vielen Klone gibt Ihnen eine schöne Rechteckwellenausgabe für 30 Cent. Wenn Sie eine schöne symmetrische Rechteckwelle wünschen, wählen Sie eine mit Gegentaktausgang (oder verwenden Sie einfach einen 555).
Ich muss die Schaltung nicht physisch aufbauen, meine Aufgabe ist ein bisschen kompliziert. Ich war auf der Suche nach einem anständigen Verstärker, der das kann, was ich brauche, und einen internen Schaltplan hat, damit ich verstehen kann, wie mein Signal im Operationsverstärker verarbeitet wird. Für den TL071 habe ich einen Schaltplan gefunden und werde ihn analysieren, danke für die Hilfe!
OK! Bei einem Operationsverstärker begrenzt die Kompensationsobergrenze die Anstiegsgeschwindigkeit. Komparatoren müssen im geschlossenen Regelkreis nicht stabil sein, daher haben sie keine Kompensationskappe, sodass Sie eine viel schnellere Ausgangsumschaltung erhalten.
Warum verwandelt sich der Ausgang meines astabilen Multivibrators mit einem Operationsverstärker in eine Dreieckswelle?
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