关于运放+电感的方波振荡电路问题

只看该作者 · 2017-12-21 14:09

如图，很明显是一个方波振荡电路，电路的功能是判断通过磁环处的导线是否有电流（暂时不需要知道电流大小）。
现在发现的问题是：①这个电路的振荡频率的具体公式是多少？
②现在测试发现R3的取值对电路影响很大：当R3取值较小的时候，穿过磁环中间的导线有电流和无电流的情况下对待测点的方波波形频率基本没影响。
当R3取值超过一定阻值的时候，穿过过磁环中间的导线有电流和无电流的情况下，方波的频率变化很大，有电流的时候的频率是没电流时候频率的数倍。
现在想知道这个电路中R3取值的影响是什么。

只看该作者 · 2017-12-21 14:16

现在的判断标准是这样的，对电感输出端的波形进行RC滤波然后取平均值电压，有电流和无电流的情况下有大约200mv的差别，现在是这样去判断磁环导线是否有电流通过。方波的频率变化是偶然间换R3电阻的时候发现的，不知道这个R3的具体影响是什么，为什么取大电阻和小电阻的情况下电路的方波振荡会完全是两种不同的情况。

2万 · 2017-12-21 14:26

“这个电路的振荡频率的具体公式是多少？”

频率与L和R3有关，具体可以自己推导（按理想近似）。

只看该作者 · 2017-12-25 21:37

磁环的磁性材料磁导率是非线性的，也就是说现实用的电感其实是存在一定的非线性。一般磁通增大则磁导率会下降，电感量就减小了，从而时间常数L/R减小，震荡频率增大。

只看该作者 · 2017-12-26 13:36

秉烛良宵发表于 2017-12-25 21:37
磁环的磁性材料磁导率是非线性的，也就是说现实用的电感其实是存在一定的非线性。一般磁通增大则磁导率会下 ...

但是实际测试发现，R3取值比较小的时候，通电流大小变化并不改变频率，当R3取值比较大的时候，导线有电流时候，方波频率变化很大。这个R3取值的影响是什么？为什么会有这种影响？

按照正常推算，带入我的实际电路中之后，算下来t=L/2R3 但是导线不通电流的时候，我换R3的阻值，频率变化基本没有

只看该作者 · 2017-12-26 13:51

秉烛良宵发表于 2017-12-25 21:37
磁环的磁性材料磁导率是非线性的，也就是说现实用的电感其实是存在一定的非线性。一般磁通增大则磁导率会下 ...

因为单纯的用公式推导下来的结论和我实际测试的效果偏差较大，所以我准备从电感的特性去考虑原因，但是电感无非就饱和电流，电感量，谐振频率，Q值这些参数。这边电流很小，所以我感觉电感并没有饱和。
这边有几个波形是测电感两端的波形图：
①R3=5.1K（磁环导线没通电流）时，蓝色是电感上端0-5v方波，黄色是电感另一端：

②R3=20K，（磁环中导线没通电流）时：

③R3=40K，（磁环中导线没通电流）时；

④R3=40K,(磁环中导线通电流)时；

只看该作者 · 2017-12-26 14:08

秉烛良宵发表于 2017-12-25 21:37
磁环的磁性材料磁导率是非线性的，也就是说现实用的电感其实是存在一定的非线性。一般磁通增大则磁导率会下 ...

还有我这样的理解你看有没有道理，我测单独这个电感，中间没有通电流的时候，用LCR电桥测电感的感值，两个方向都测下来是26H。
然后我给这个电感中间通电流，这时候用LCR电桥，测其中一个方向的感值是16H，另一个方向是38H。
然后回归我这个电路上去，根据电路原理和示波器测试波形来看，振荡过程中，电流是两个流向，运放输出5V的时候，是电流从上往下流进。当运放输出0v的时候，电感电流迅速减小，减小到当运放反向端电压低于2.5V的时候，电路开始反向，此时是2.5V参考源通过R3给电感充电的过程。
由于电流不是单独一个方向，所以在计算一个周期充放电常数T的时候，L的值其实不是固定的，而是L1 和L2 即对应两个方向的电感值。
你看看我这种理解有没有道理？
然后就出现问题了，当我的R3取值在20K以下（这个值并没有实测，是我大概测出来的），导线通电和不通电，振荡的频率基本不改变（准确的说是电阻越小，改变越小，可能只有几HZ）。
当我的R3取值在40K以上，导线通电和不通电，振荡频率成倍的变化，而且这个变化随我导线电流增加变化越明显。

只看该作者 · 2017-12-26 17:45

不知道有没有人有过类似的经验，目前这个电路是用在做继电器检测方面，用于判断继电器是开启还是关断的状态。

关于运放+电感的方波振荡电路问题

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