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Hallo,

ich möchte gerne eine gut gefilterte (ohne Hysterese) und recht genaue Nulldurchgangserkennung für 50 Hz Sinus umsetzen. Ein Offset auf der Eingangsspannung soll zudem herausgefiltert werden.

In der Simulation habe ich die angehängte Schaltung erfolgreich, naja eben nur simuliert.

In der Realität, mit dem LM393 als Komparator, funktioniert diese jedoch nicht. Der Sinus am invertierenden Eingang (80mVpp) hat einen Offset von ca. 300mV. Der Komparator schaltet somit nicht.
Was mache ich falsch? Hättet ihr eine andere Schaltung mit der gleichen Funktion zu empfehlen?

Gruß
Christof

»

Du musst den invertierenden Eingang des Opamp mittels eines Widerstandes mit GND referenzieren.

C1 bildet mit diesem Widerstand ein passives Hochpassfilter erster Ordnung.

Das mit der Speisung ist nicht so recht klar. Willst Du mit ±Ub oder +Ub speisen?

So oder so, die Verbindung des nichtinv. Einganges mit V- des Opamp ist falsch.

Soviel zum Thema vorläufig meinerseits...

--
Gruss
Thomas

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Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
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Der Komparator wird mit +3V gespeist. Masse ist gleich Nulleiter.

C1 dient ja zur Entkopplung um keinen Offset "mitzumessen", deswegen verstehe ich nicht, wie Du das mit dem Widerstand zum referenzieren meinst?

Wieso ist nichtinv. Eingang auf Masse falsch? Stelle ich hier nicht die Schaltschwelle ein? Und die soll ja Masse sein...

» Der Komparator wird mit +3V gespeist. Masse ist gleich Nulleiter.
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» C1 dient ja zur Entkopplung um keinen Offset "mitzumessen", deswegen
» verstehe ich nicht, wie Du das mit dem Widerstand zum referenzieren
» meinst?

Hallo,
der LM393 hat pnp-Transistoren im Eingang.
Durch C1 kann kein Basisstrom fließen. Daher funktioniert die
Schaltung nicht.
Grüße
Altgeselle

» Der Komparator wird mit +3V gespeist. Masse ist gleich Nulleiter.
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» C1 dient ja zur Entkopplung um keinen Offset "mitzumessen", deswegen
» verstehe ich nicht, wie Du das mit dem Widerstand zum referenzieren
» meinst?
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» Wieso ist nichtinv. Eingang auf Masse falsch? Stelle ich hier nicht die
» Schaltschwelle ein? Und die soll ja Masse sein...

Der Offset wird allerdings nicht automatisch ausgeglichen!
Musst du mit dem Einstellregler einstellen.

» der LM393 hat pnp-Transistoren im Eingang.
» Durch C1 kann kein Basisstrom fließen. Daher funktioniert die
» Schaltung nicht.

Danke! Das erklärt ja einiges

Eine der Funktion entsprechende Schaltung mit meinem LM393 fällt Dir nicht zufällig ein? Oder welcher andere Komparator würde hier funktionieren?

»

Danke für deine aufwändige Zeichnung! Leider habe ich keine negative Versorgung zur Verfügung und der Offset ist nicht immer gleich. Zudem bietet Dein Vorschlag leider keine Filterwirkung.

» » der LM393 hat pnp-Transistoren im Eingang.
» » Durch C1 kann kein Basisstrom fließen. Daher funktioniert die
» » Schaltung nicht.
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» Danke! Das erklärt ja einiges
»
» Eine der Funktion entsprechende Schaltung mit meinem LM393 fällt Dir nicht
» zufällig ein? Oder welcher andere Komparator würde hier funktionieren?

Einen Widerstand vom - Eingang nach GND schalten, wie schon von
schaerer vorgeschlagen.

» Einen Widerstand vom - Eingang nach GND schalten, wie schon von
» schaerer vorgeschlagen.

Habe ich gemacht. Leider kriege ich damit einen Offset rein. Bringt mich aber schon mal weiter.

» Der Offset ist nicht immer gleich. Zudem
» bietet Dein Vorschlag leider keine Filterwirkung.

Du willst den Nulldurchgang erkennen und bringst mit R3 und C2 eine Zeitverzögerung für den Wechselspannungsanteil rein.

Was du außer dem Offset filtern willst weiß ich nicht.
So könnte es klappen. Indem du Wechselspannung und Offset separierst.
C2 muss allerdings vergrößert werden.
Zum Beispiel:
Tau =100µF * 1,5kOhm = 150ms
Oder größer. Damit aus der Offsetspannung der AC Anteil ausgesiebt wird.

Klappt natürlich nur bei einer Positiven Offsetspannung der Eingangsspannung!
Ansonsten brauchst du doch eine negative Versorgungsspannung für den Komparator.
Dann wird es allerdings mit C2 problematisch. Müsste dann ein Bipolarer Elko werden.

Danke für die Anregungen und Schaltungsvorschläge.

Daraus und aus Artikeln im Kompendium habe ich diese Schaltung entworfen (für 6Vpp). Der Gleichspannungsanteil wird entkoppelt und die Phasenlage lässt sich mit R5 leicht variieren um incl Hysterese den (einen) tatsächlichen Nulldurchgang am Ausgang zu erhalten. Bei 1kHz hat die Schaltung eine Dämpfung von ca 40dB.
Bisher scheint sie stabil zu funktionieren.

» und die Phasenlage
» lässt sich mit R5 leicht variieren um incl Hysterese den (einen)
» tatsächlichen Nulldurchgang am Ausgang zu erhalten.

Du kannst also den Nulldurchgang an beliebige stelle setzen, unabhängig vom tatsächlichen Nulldurchgang. Ja --, vielleicht kann man so etwas auch gebrauchen.