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Ergänzend zu meiner Frage zur Hystere beim Komparator gleich die Schaltungstechnische Anwendung:

Ich forme einen Sinus von 20kHz, 100mV Amplitude in ein Rechtecksignal mit Tastverhältnis (50:50) mittels eines Komparators um. Nichtinvertierender Eingang für den Sinus, GND für den invertierenden. Der OP wird im Augenblick mit +12V , -12V versorgt.

Wie muss ich weiter beschalten um 0-5V zu erhalten ohne die Flankensteilheit oder das Tastverhältnis zu verändern. Ich hatte an Optokoppler gedacht, aber die Verändern das Tastverhältnis leider stark. Oder gibt es hierfür Beschaltungstricks?

Weitere Problematik:
Wenn ich mein Eingangssignal vor dem umformen durch einen Hochpassfilter (Aufbau mit OP) schicke, habe ich einen Offset auf dem Signal. Die Gleichspannung nehme ich mittels Kondensator mit Wiederstand gegen Masse raus, aber ich habe den Eindruck, dass das Tastverhältnis durch die Kombination trotzdem beeinträchtigt wird.
Den Filter Verwende ich, da ich in der Anwendung ein Mikrophon als Signalquelle habe und in meinem Audiosignal die 20kHz unter Anderem enthalten ist.

Die letzte Schaltung hab ich angefügt

Gruß
Mario

http://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20080311143441.pdf

Ein Komperator geht immer an die Ansteuerungsgrenze. Also + und - 12V. Wenn du 0-5V willst musst du ihn auch entsprechend versorgen. Bedenke dabei das dein OPV auch selbst einen Teil der Spannung braucht=> 0-5V versorgung gibt nicht 0-5V am Ausgang.
Ich würde aber ehr zu einem Schmitt-Trigger tendieren wegen der schon genannten Hysterese.

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Da säuft man den ganzen Tag und wird trotzdem nicht für voll genommen

Die
» Gleichspannung nehme ich mittels Kondensator mit Wiederstand gegen Masse
» raus

Einfach nen Kondesator an den Ausgang des OPV's hängen. Der filtert dir das DC Signal raus. Bedenke aber, das du den Kondensator so dimensionierst, das er bei der gewollten Frequenz keine Abschwächung des Erzeugt.
Xc=1/(2*Pi*freq*C).

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Da säuft man den ganzen Tag und wird trotzdem nicht für voll genommen

Der Kondensator vor dem 100kOhm ist doch genau dafür da.

Das größere Problem ist das mit der Spannung TTL sieht nichts negatives vor und der Ausgang des Komparators geht, wie hier schon gesagt gegen die Versorgungsspannungen. Wenn ich diese nicht-symmetrisch mache, liegt der Arbeitspunkt jedoch anders und er schaltet nicht bei 0V um sondern bei z.b. 2.5V bei (0, 5V Versorgung). War das nicht so?

gruß
Mario

Muss das Recheckssinal Phasengleich mit dem Sinus sein, oder muss es nur die gleiche Frequenz haben?
Wenn du nen Schmitt-Trigger nimmst, dann hat der ja ne Hysterese. D.h. du könntest z.B. bei 2V hochschalten und bei 1V wieder runter. Damit hättest du die gleiche Frequenz aber ne Phasenverschiebung.
Du könntest den offset natürlich auch drin lassen und dienen Schmitt-Trigger/Komperator entsprechend beschalten.

Was willst du denn genau machen?
Was bezweckst du eigentlich mit dem Widerstand gegen Masse?

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Da säuft man den ganzen Tag und wird trotzdem nicht für voll genommen

Ich glaube im ganzen stellt das ein Tiefpass dar mit dem Widerstand.

Ziel des Ganzen ist es meine 20kHz aus dem Audiosignal zu höhren und zu digitalisieren.
- Digitale Akustik gibts ja net , wenn man die Atombombe mal weglässt aber die entspricht ja nicht TTL
Mal ernster. Die Phase kann sich ruhig ändern, dass ist mir egal. Die Frequenz sollte die selbe sein und das Tastverhältnis. Letzteres ist bisher immer das Problem gewesen.

Was mit nicht klar ist wie die Hysterese bei einem Schmitttrigger (aufgebaut mit OP und Widerständen) besser sein kann als mit Komparator

Wenn ich mit Schmitttrigger ein Tastverhältnis 50:50 haben wollte müsste ich ja bei z.b. -2 und 2 wollte schalten.

» Ich glaube im ganzen stellt das ein Tiefpass dar mit dem Widerstand.

Und warum das ganze?

» Was mit nicht klar ist wie die Hysterese bei einem Schmitttrigger
» (aufgebaut mit OP und Widerständen) besser sein kann als mit Komparator

Der Komperator hat keine Hysterese. Auser die schon erwähnte Hysterese aus nichtidealitäten.
D.h. Wenn dein Sinus verrauscht ist, kann es sein, das dein Komperator zu viel schaltet. Wenn du z.B. bei 2,5V deine Schaltschwelle hättest, ohne Hysterese und dein Sinus wäre leicht verrauscht, so kann es sein, das er auf 2,51V geht, dann wieder auf 2,49V abfällt und dann erst wieder steigt. Somit würde dein Komperator bei den 2,49V schalten, obwohl sich dein Sinus eigentlich auf der steigenden Flanke bewegt.

Wenn du ne Hysterese hast, ist das egal. Da würde er wie du schon sagtest z.B. bei 2 und -2V umschalten. Das Rauschen auf deinem Signal ist also egal.

In deinem Fall würde ich den Schmitt-Trigger so betreiben das er z.B. bei 2 und -2V schaltet, und ein Ausgangssignal von +2,5 bis -2,5V ausgiebt. Dann würde ich das ganze in einen Addierer schicken und einfach 2,5V draufaddieren. Somit hättest du nen Pegel von 0-5V.
»
» Wenn ich mit Schmitttrigger ein Tastverhältnis 50:50 haben wollte müsste
» ich ja bei z.b. -2 und 2 wollte schalten.

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Da säuft man den ganzen Tag und wird trotzdem nicht für voll genommen

statt nem vergewaltigten OP.

Z.B LM311 ungefähr genuso alt und verbreitet wie der NE555.

hws

Hab mal versuch das mit der Hysterese zu zeichnen. Hoffe man kanns erkennen.

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Da säuft man den ganzen Tag und wird trotzdem nicht für voll genommen

» In deinem Fall würde ich den Schmitt-Trigger so betreiben das er z.B. bei
» 2 und -2V schaltet, und ein Ausgangssignal von +2,5 bis -2,5V ausgiebt.
» Dann würde ich das ganze in einen Addierer schicken und einfach 2,5V
» draufaddieren. Somit hättest du nen Pegel von 0-5V.

Aus dem von hws erwähnten LM311 kommt bei passender Beschaltung ein TTL-kompatibles Signal raus. Bei einem normalen OPV oder dem Schmitt-Trigger mit symmetrischem Ausgang kann man einen Transistor zur Pegelanpassung benutzen, evtl. mit Schutzdiode (antiparallel zur BE-Strecke) zum Abschneiden der negativen Spannung bei -0,7V.

Ich habe schon den LM6171 dafür vorgesehen und für die Filter im Analogteil die LM358. Gibt es damit Probleme?

Das Problem wird mir langsam zu groß.

Mein Signal hat eine Amplitude von ca. 100mV d.h. es können auch mal 300mV sein. oder entsprechend mit Verstärkern 1V bis 3V und über diesen Amplitudenbereich muss ich immer das Gleiche Tastverhältnis haben. Wie soll ich da einen Schmitttrigger beschalten?

Darüber hinaus funktioniert die Gleichspannungsentkopplung in meiner Schaltung oben nicht gut. ich habe ohne den 100kOhm Widerstand weiterhin statt 6V offset -0.5V offset vor dem Komparator. Haben wir das nicht mal anders gelernt? Ich bin verwirrt.

Gruß
Mario

Das muss ich korrigieren. Der Schmitttrigger hätte für Signale verschiedener Amplituden andere Phasenlagen. Dies wäre jedoch das Problem, da für alle Amplituden die selben Phasenlage vorherschen muss.

Mir ist nicht klar geworden wie Rauschen ein Phasendrehung von fast Pi erzeugen kann. der Komparator schwingt zwar umher, aber sollte doch schlussendlich bei postivern Spannung oberhalb des Schaltpunktes Positv sein. Er kann doch nicht negativ sein?

Gruß
Mario

der Komparator schwingt zwar umher, aber sollte doch
» schlussendlich bei postivern Spannung oberhalb des Schaltpunktes Positv
» sein. Er kann doch nicht negativ sein?

Den Komperator interresiert nicht ob das signal positiv ist, oder negativ. Es interresiert ihn, ob es unterhalb oder oberhalb seiner Schaltschwelle liegt.

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Da säuft man den ganzen Tag und wird trotzdem nicht für voll genommen

» Das muss ich korrigieren. Der Schmitttrigger hätte für Signale
» verschiedener Amplituden andere Phasenlagen. Dies wäre jedoch das Problem,
» da für alle Amplituden die selben Phasenlage vorherschen muss.

Das wäre beim komperator auch nicht anderst. Der Schaltet wenn die Schaltschwelle erreicht ist. Bei anderen Amplituden ist das auch bei anderen Zeitpunkten. Genau so wie bei Schmitt-Trigger.
Die gleiche Phasenlage wäre nur möglich, wenn du die Schaltschwelle auf 0V legst.

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Da säuft man den ganzen Tag und wird trotzdem nicht für voll genommen

Genauso hab ich das auch bisher gemacht.
Schaltschwelle auf 0V liegen.

Gruß
Mario