LR-Oszillatoren (kein Kondensator)

Wie könnte eine Frequenz mit einem Induktor und ohne Kondensatoren erzeugt werden? Die Wellenform ist unwichtig. Die aktive Komponente können Transistoren, Logikgatter (einschließlich Schmitt-Trigger) oder erforderlichenfalls Operationsverstärker sein. Ich würde versuchen, etwas zusammen zu hacken, aber ich frage mich, ob es bereits elegante Lösungen gibt. Ich habe das Netz und meine Bücher durchsucht und nichts gefunden. Vielen Dank

Bearbeiten 1: Schaltung 1 unten entspricht der von Andy aka und Wouter van Ooijen vorgeschlagenen Schaltung. (Da der 555-Timer im Grunde ein Schmitt-Trigger ist).

Schaltung 1 scheint zu funktionieren. Nehmen Sie eine ideale 5-V-Logik an. Nehmen Sie beim Einschalten an, dass der Schmitt-Ausgang 0 V beträgt und der durch R und L fließende Strom Null ist. Der Eingang des Wechselrichters empfängt 0V. Der Ausgang wird also sofort hoch. Wenn dann Strom durch L1 und R1 aus dem (hohen) Ausgang des Schmitt fließt, steigt der Eingang des Wechselrichters langsam an. So weit, ist es gut. Wenn der Eingang des Schmitt ausreichend ansteigt, fällt sein Ausgang auf 0 V. Zu diesem Zeitpunkt wird sein Eingang auf 5 V gehalten, und wenn der Strom durch R und L zu fallen beginnt, beginnt die Spannung am Eingang des Schmitt zu fallen. Das Problem: an dieser Stelle, obwohl die Ausgabe des schmitt null Volt ist, noch Strom gezogen wird auses. Dies liegt daran, dass der Induktor ein bisschen wie eine Batterie wirkt. Es wird eine Spannung angenommen, die den zuvor durch sie fließenden Strom (und R1) von 5 V aufrechterhält. Für den Schmitt-Trigger entspricht dies dem Anschluss des Ausgangs an eine -5-V-Stromschiene über R1. Würde dies den Schmitt-Auslöser sprengen? (TTL? CMOS? 555?)

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab}

Ihre Schaltung kann funktionieren, aber um den Chip zu schützen (falls er keinen Strom liefern kann, während der Ausgang Null ist), benötigen Sie eine Diode, um den Strom zu leiten, wenn der Chipausgang Null ist.

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab}

Wenn Sie die Induktivität verringern oder den Widerstand erhöhen, erhalten Sie eine höhere Frequenz.

Die Verwendung eines Schmitt-Trigger-Wechselrichters mit einem Widerstand, der zum Eingang zurückgeführt wird, und einem Kondensator vom Eingang zu 0 V ergibt einen herkömmlichen RC-Oszillator.

Ich vermute, mit etwas mehr Sorgfalt können Sie einen Induktor verwenden, der mit einem Widerstand von 0 V auch zum Eingang zurückspeist.

Möglicherweise benötigen Sie Diodenklemmen am Ausgang beider Versorgungsschienen, um zu verhindern, dass Back-EMFs den Schmitt-Trigger beschädigen.

Sie könnten versuchen, einen H-Brückentreiber mit Transistoren zu erstellen, um eine Rechteckwelle zu erzeugen, und dann den Induktor verwenden, um den Strom des Ausgangs mit dem Induktor zu "runden".

Durch die Kraft von mehr Bier bekam ich eine andere Idee! Sie können den Induktor in Reihe mit Ihrer Last schalten und ihn regelmäßig von einem Stromkreis laden lassen und dann durch Ihre Last entladen lassen.

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab}

Bitte beachten Sie, dass der Schalter ein Platzhalter ist. Sie benötigen etwas, das sehr schnell umschalten kann.

Wenn Sie den "Schalter" umschalten ließen, wenn der Induktor voll aufgeladen ist (es gibt keine Impedanz), und dann wieder umschalten, wenn er entladen ist (es gibt keinen Strom), könnte sich eine interessante Welle durch Ihre Last bewegen.

Überprüfen Sie den berühmten 555-Chip auf einen RC-Oszillator: Der Kondensator wird über einen Widerstand aufgeladen. Wenn die Kondensatorspannung einen festen Schwellenwert erreicht (2/3 der Stromversorgung), wird ein Flipflop gesetzt, das einen Entladungstransistor aktiviert. Dieser Transistor entlädt den Kondensator, bis seine Spannung unter 1/3 der Versorgungsspannung liegt. Dann wird das Flipflop zurückgesetzt und der Kondensator beginnt sich wieder aufzuladen.

Sie möchten, dass ein Induktor die Rolle des Kondensators übernimmt. Die Regel ist, dass Sie, wenn Sie das wollen, Spannung und Strom in der Beschreibung austauschen müssen. So wird es:

Eine Spannung wird an eine Spule angelegt. Wenn der Strom durch die Spule ein festgelegtes Maximum erreicht, aktiviert ein Flipflop einen Entladungspfad für die Spule. Wenn der Strom ein eingestelltes Minimum erreicht, wird das Flipflop zurückgesetzt, der Entladungspfad wird deaktiviert und der Zyklus wiederholt sich.

Sie werden nicht viele LR-Oszillatorschaltungen finden, die als solche beworben werden, da Induktivitäten störendere Komponenten als Kondensatoren sind (teurer, sperriger, höhere Toleranzen usw.). Ein Bereich, in dem Sie solche Designs finden könnten, sind sehr kompakte Schaltnetzteile, da sie ohnehin einen Induktor enthalten müssen. Aber auch diese werden oft von einem RC-Oszillator angesteuert.

Ich habe einige LR-Oszillatoren gebaut. Sie verwenden eine Induktivität und einen Stromkomparator mit Hysterese anstelle eines Kondensators und einen Spannungskomparator mit Hysterese. Dies wird normalerweise nicht durchgeführt, da Kappen im Allgemeinen idealer, einfacher zu kaufen, engere Toleranzen haben und sind kleiner als Spulen. Der LR-Osc kann als Dual des bekannteren RC-Osc angesehen werden. Colleges neigen dazu, sie trotz ihrer Gültigkeit nicht zu lehren. Wenn der Induktor jedoch bereits vorhanden ist, möglicherweise in Form einer Relaisspule, eines Magneten oder eines Motors oder sogar eines Buck Konverterdrossel dann ... Warum nicht. Ich habe dieses Schema als Grundlage für die Energieeinsparung der Relaisspule verwendet, wobei der anfängliche Arbeitszyklus 100% für das Einziehen des Relais und 50% für das Halten beträgt.