[G&G/SV] Auf Komparator basierter Oszillator

[Иван S. (ivan)]

Guten Abend, allerseits!

Ich habe heute diese Oszillatorschaltung auf Basis eines Komparators im 
Netz gefunden. Diese würde ich eventuell auch gerne einsetzen, da ich 
bei einem 4-fach-Komperator noch einen übrig haben werde, wenn die 
Schaltung erst fertig ist.

Allerdings stellen sich mir Fragen zur Schaltungsverbesserung (SV) in 
Richtung Gut und Günstig (G&G). Also möglichst viele E3-Werte, oder 
zumindest Werte aus E-6.

Erstens ist mir der Kondensator viel zu Groß, 47n wären wesentlich 
kleiner, haltbarer, besser und günstiger.

Die Widerstände R2, R3 und R4 koennten meiner Meinung nach 22k haben. 
Nach der beiligenden Berechnung hätte R1 dann 7k3, wird aber vermutlich 
auch mit 4k7 funktionieren. Ebenso könnte ich mir vorstellen, die 10k 
durch 4k7 zu ersetzen.

Nach der beiliegenden Formel 0,69 x R x C komme ich mit 22k und 47n auf 
eine Frequenz von rund 700 Hz, das würde mir passen. Eigentlich würde 
mir alles zwischen 500 Hz un 10 kHz passen. Allerdings weiß ich nicht, 
inwieweit diese Formel stimmt. Mit der Faustformel 7,2 / uF passt es 
jedenfalls nicht mehr zusammen.

Funktioniert diese Schaltung noch mit den von mir gewählten Werten und 
gibt es noch Möglichkeiten zur Verbesserung oder Einsparung?

Nebenfrage: Funktioniert die Schaltung auch mit einem 
Push-Pull-Komperator? Kann ich dann die Verbindung nach Vcc ganz 
weglassen und damit auch den im Bild eingezeichneten 10k-R einsparen. 
Müsste doch funktionieren, wenn ich angesichts der nächtlichen Stunde 
nicht irre.

Gruß und Dank, der verrückte Österreicher.

[Achim (Gast)]

Bei einem Push/Pull Komperator sollte die Schaltung auch für kleinere 
Werte für R2-R4 funktionieren. Da der Ausgang in allen Fällen 
niederohmig ist es auch kein Problem wenn der Wert für R1 nicht dem Wert 
von R2 || R3 || R4 entspricht.

Die Faustformel für f gilt nur für den angegebenen Wert von R1, die 
Formel T1 = T2 = 0.69 RC gilt aber weiterhin, da die Schaltschwellen 
erhalten bleiben.

Den 10k Widerstand kannst du in deinem Fall weglassen. Die andere Vcc 
Verbindung jedoch nicht.

Aber am Besten baust du das Ganze einfach mal auf und testest ob es das 
tut was du dir vorstellst.

[Иван S. (ivan)]

Vielen Dank, also dann funktioniert doch alles so, wie ich es mir 
vorgestellt/vermutet habe.

> Die Faustformel für f gilt nur für den angegebenen Wert von R1

Gut zu wissen, das war (ist) mir nämlich nicht klar.

Dann kann ich für heute beruhigt ins Bett gehen.

Gute Nacht und lieber Gruß, Iwan

[Achim (Gast)]

Иван S. schrieb:
> Gut zu wissen, das war (ist) mir nämlich nicht klar.

Die Faustformel lässt sich einfach aus der anderen herleiten:

$$T1 = T2 = 0,69 \cdot RC$$

$$\Rightarrow T1=T2=69000 \cdot C$$

$$f=\frac{1}{T1+T2}$$

$$\Rightarrow f=\frac{1}{2 \cdot 69000 \cdot C}\approx\frac{7,2\cdot10^{-6}}{C}$$

[ArnoR (Gast)]

Иван S. schrieb:
> Die Widerstände R2, R3 und R4 koennten meiner Meinung nach 22k haben.
> Nach der beiligenden Berechnung hätte R1 dann 7k3, wird aber vermutlich
> auch mit 4k7 funktionieren. Ebenso könnte ich mir vorstellen, die 10k
> durch 4k7 zu ersetzen.

Wenn du die Widerstände R2-R4 veränderst, musst du den 10k im selben 
Verhältnis ändern, sonnst stimmt die Berechnungsgleichung nicht mehr. Es 
handelt sich bei dem Verstärker nämlich offenbar um ein 
OpenKollektor-Typ und der 10K-Widerstand liefert den positiven 
Ausgangsstrom. Die Schaltung arbeietet mit Single-Supply und daher ist 
der Teiler R2/R4 nötig, um den NI-Eingang auf Ucc/2 zu stellen. R3 macht 
durch Mitkopplung eine Hysterese damit die Schaltung sauber arbeitet.


Achim schrieb:
> Da der Ausgang in allen Fällen niederohmig ist es auch kein Problem wenn der 
Wert für R1 nicht dem Wert von R2 || R3 || R4 entspricht.

Hat nichts mit dem Ausgang zu tun, sondern kompensiert die durch den 
Eingangsbiasstrom der Verstärkers hervorgerufene Offsetspannung.

[Иван S. (ivan)]

ArnoR schrieb:
> Die Schaltung arbeietet mit Single-Supply und daher ist
> der Teiler R2/R4 nötig, um den NI-Eingang auf Ucc/2 zu stellen. R3 macht
> durch Mitkopplung eine Hysterese damit die Schaltung sauber arbeitet.

Habe heute die Schaltung in LTSpice simuliert und ein bisschen daran 
'rumgespielt, um sicher zu verstehen, was da vor sich geht. Alle R auf 
22k und C auf 47n und es kommen genau die berechneten ~700 Hz heraus.

Gruß, Iwan