Dreieck-Oszillator mit LM324 OP

[Florian D. (max_well)]

Hallo Leute,

hat schonmal jemand den Dreieck-Oszillator mit OP aus "The Art of 
Electronics" nachgebaut (Kapitel 4.3.3)?

Bei mir läuft das Ding zwar problemlos, nicht jedoch mit der angegebenen 
Frequenz (meine ist mit 1,8 kHz fast gedoppelt). Auch die 
Schmitt-Trigger Schwellen sind nahezu halbiert, was mit dem ersten 
Sachverhalt unmittelbar zusammenhängt.

Bis auf den OP ist meine Schaltung identisch (LM324 statt LMC6482), wenn 
man von der Versorgungsspannung absieht (die auch keine Rolle in Bezug 
auf die Frequenz spielt). Poti steht etwa bei 25 kOhm.

Der Integrator ist verstehbar und integriert mit der Steigung mit der er 
soll, was ich mir aber partout nicht erklären kann ist dass der 
Schmitt-Trigger schon bei ca. +1V und -1V schaltet, trotz +9V und -9V 
Versorgung (siehe Fotos, Batterien sind frisch aus der Verpackung). Lt. 
Rechnung müssten die Schwellen bei

VO = +/- 9V * 2/10 = +/- 1,8V

liegen, was dann auch zur der Frequenz von 1 kHz führt.

Das Buchkapitel scheint definitiv korrekt zu sein, in den Errata konnte 
ich keine Hinweise auf falsche Zahlenwerte etc. finden.

Danke für eure Hinweise

[Tilo R. (joey5337)]

Hast du mal die Ausgangsspannungen vom 2. OP kontrolliert?
Der LM324 hat imho keine Rail2Rail-Ausgänge, d.h. der kommt nicht ganz 
nach oben und unten.

[H. H. (Gast)]

Florian D. schrieb:
> der Schmitt-Trigger schon bei ca. +1V und -1V schaltet,

Dann miss doch mal die beiden Widerstände nach.

[Michael B. (laberkopp)]

Florian D. schrieb:
> Das Buchkapitel scheint definitiv korrekt zu sein, in den Errata konnte
> ich keine Hinweise auf falsche Zahlenwerte etc. finden.

Der LM324 ist als allerbilligstetlr der allerbilligen OpAmps zu langsam 
und zudem unsymmetrisch, so dass du keine lehrbuchmässigen Ergebnisse 
erwarten kannst.

Kauf halt nicht immer den allerbilligsten Scheiss.

Der LMC ist schon mal eine ganze Kategorie besser.

[Florian D. (max_well)]

Tilo R. schrieb:
> Hast du mal die Ausgangsspannungen vom 2. OP kontrolliert?
> Der LM324 hat imho keine Rail2Rail-Ausgänge, d.h. der kommt nicht ganz
> nach oben und unten.

Ja daran hab ich auch schon gedacht (siehe Foto). Erklärt leider nicht 
die große Abweichung.

> Dann miss doch mal die beiden Widerstände nach.

Also das sind 1% Metallfilm Widerstände (1k+1k sowie 10k), da sollte 
sich nichts fehlen.

[H. H. (Gast)]

Florian D. schrieb:
>> Dann miss doch mal die beiden Widerstände nach.
>
> Also das sind 1% Metallfilm Widerstände (1k+1k sowie 10k), da sollte
> sich nichts fehlen.

Sollte....

[Klaus H. (hildek)]

H. H. schrieb:
> Dann miss doch mal die beiden Widerstände nach.
Und den Kondensator.

@Florian D.
Ich hab das mal simuliert und das Ergebnis ist weitgehend wie von dir 
erwartet (Schwellen bei 1.85V / 1.65V, f = 940Hz). Mit einem AD820 
liegen die Schwellen bei 1.9V mit f = 945Hz.
Der TL074 liefert fast genau 1kHz mit den Schwellen bei ca. 1.5V. Fast 
gleich der OP27.


Tilo R. schrieb:
> Der LM324 hat imho keine Rail2Rail-Ausgänge, d.h. der kommt nicht ganz
> nach oben und unten.

Spielt in dem Fall keine Rolle, kleine Abweichungen gibt es nur wegen 
der recht langsamen Anstiegszeit des LM324 in der Komparatorschaltung 
und vermutlich auch wegen der Eingangsströme vom Integrator.

[Tilo R. (joey5337)]

OK, das ist komisch.
C1 hat natürlich nicht die aufgedruckte Kapazität. Aber die Toleranz 
geht da normalerweise nach oben, und du hast ja eine zu hohe Frequenz.

Um das weiter zu untersuchen würde ich die Spannung vom +-Eingang des 
Schmitt-Triggers anschauen.
Deine GND-Versorgung ist ok?

Was dann theoretisch noch als Ungenauigkeit reinkommen kann sind 
Offset-Spannung und Strom am Eingang der OPs. Aber das sollte selbst 
beim LM324 hier keine Rolle spielen.

[Florian D. (max_well)]

H. H. schrieb:
> Florian D. schrieb:
>>> Dann miss doch mal die beiden Widerstände nach.
>>
>> Also das sind 1% Metallfilm Widerstände (1k+1k sowie 10k), da sollte
>> sich nichts fehlen.
>
> Sollte....

Naja, ich bleibe bei der Aussage dass es 1% Widerstände sind und dass 
sich an der Stelle nichts fehlen sollte.

Problem ist dass der eine Widerstand tatsächlich kein 1k ist, sondern 
100 Ohm. Wer genau hinsieht erkennt es. Ich habe den Farbcode falsch 
gelesen.

D'oh.

Somit war der Hinweis mit dem Nachmessen zielführend und völlig korrekt.

Hab den Widerstand nun ausgetauscht und nun stimmt es mit dem Lehrbuch 
überein.

Danke für die schnellen Hinweise, ich bin tatsächlich schon ziemlich 
lange Zeit gesessen ohne weiterzukommen. Bei Fragen zur Analogtechnik 
ist auf das µC Forum Verlass.