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gottlieb

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13.02.2013,
15:23
 

Open Kollektor Komperator: Hysterese stimmt nicht (Schaltungstechnik)

Schönen guten Tag,
ich bin neu in diesem tollen Forum, bzw lese schon länger mit und trau mich jetzt mal zu schreiben :)

Ich bin gerade dabei eine Komperatorschaltung aufzubauen mit TTL Signal am Ausgang. Die beiden Signale werden durch je einen Impedanzwandler entkoppelt, laufen in einen Differenzverstärker mit Faktor eins und dann in den Komperator mit Open Kollektor (LM339).
Die Referenzspannung ist 24V, der Spannungsteiler am Eingang besteht aus je 100k. Der PullUp sind 5,6k und der Rückkopplungswiderstand sind 330k. Der Komperator wird am invertierenden Eingang angesteuert. Tut mir leid, ich hab hier keine Möglichkeit für eine Zeichnung etc.

Ich habe mir mit diesen Werten eine Hysterese von 670mV ausgerechnet bei Schaltschwellen um 11,1V und 10,4V.
Das Oszilloskop zeigt mir allerdings nur 400mV bei 11,1V und 10,7V. Die Versorgungsspannung bricht nicht ein. Der Komperator trennt am Ausgang sauber auf 0 und 4,9V.

Helft bitte einem Schaltungseinsteiger :), habe ich irgendwas übersehen? Woran könnte der Unterschied zwischen Messung und Rechnung liegen?

Gruß

otti(R)

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D,
13.02.2013,
16:01

@ gottlieb

Open Kollektor Komperator: Hysterese stimmt nicht

» Tut mir leid, ich
» hab hier keine Möglichkeit für eine Zeichnung etc.
»
» Gruß

Hallo,

hier kann man ganz einfach eine Zeichnung einstellen.
Sie darf halt nicht größer sein als 150.000 Byte.

Du wirst doch wohl einen Schaltplan haben, oder?

Handyfoto, Scannerbild, Digikamera, mit PowerPoint gezeichnet und als JPG gespeichert, mit Paint oder anderem Malprogramm, ... - egal.

Original Schaltplan hilft immer und sagt mehr als viele Worte.

--
Gruß
otti
_____________________________________
E-Laie aber vielleicht noch lernfähig

Altgeselle(R)

E-Mail

13.02.2013,
16:30

@ gottlieb

Open Kollektor Komperator: Hysterese stimmt nicht

» Schönen guten Tag,
» ich bin neu in diesem tollen Forum, bzw lese schon länger mit und trau mich
» jetzt mal zu schreiben :)
»
» Ich bin gerade dabei eine Komperatorschaltung aufzubauen mit TTL Signal am
» Ausgang. Die beiden Signale werden durch je einen Impedanzwandler
» entkoppelt, laufen in einen Differenzverstärker mit Faktor eins und dann in
» den Komperator mit Open Kollektor (LM339).
» Die Referenzspannung ist 24V, der Spannungsteiler am Eingang besteht aus je
» 100k. Der PullUp sind 5,6k und der Rückkopplungswiderstand sind 330k. Der
» Komperator wird am invertierenden Eingang angesteuert. Tut mir leid, ich
» hab hier keine Möglichkeit für eine Zeichnung etc.
»
» Ich habe mir mit diesen Werten eine Hysterese von 670mV ausgerechnet bei
» Schaltschwellen um 11,1V und 10,4V.
» Das Oszilloskop zeigt mir allerdings nur 400mV bei 11,1V und 10,7V. Die
» Versorgungsspannung bricht nicht ein. Der Komperator trennt am Ausgang
» sauber auf 0 und 4,9V.
»
» Helft bitte einem Schaltungseinsteiger :), habe ich irgendwas übersehen?
» Woran könnte der Unterschied zwischen Messung und Rechnung liegen?
»
» Gruß

Hallo,
da gibt es mehrere Möglichkeiten:
- Die Toleranz der Widerstände (1% oder 5%?).
- Die Belastung des Spannungsteilers durch die Oszilloskop-
Tastkopfspitze (1MEG oder 10MEG?).
- Die Toleranz der Anzeige auf dem Oszilloskop-Schirm.
Es ist genauer, wenn man die Spannung am Spannungsteiler mit
einem hochohmigen DC-Messgerät misst (mindestens 10MEG
Eingangswiderstand und 1% Toleranz).
Grüße
Altgeselle

gottlieb

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14.02.2013,
09:10

@ gottlieb

Open Kollektor Komperator: Hysterese stimmt nicht

Moin,
hab mal einen screenshot bei spice gemacht. Die Simulation zeigt die gleiche Hysterese wie berechnet.
Widerstandstolleranzen sind 1%, aber daran kann die große Abweichung nicht liegen, hab mal ein paar Werte durchgespielt. Oszieingang ist auf 1MEG. Die Referenzspannung stimmt auch auf den mV genau. Vorallem verblüffend, dass nur die untere Grenze in der Messung nicht hinhaut.
Gruß

gottlieb

14.02.2013,
10:04

@ gottlieb

Open Kollektor Komperator: Hysterese stimmt nicht

Dummheit muss bestraft werden. Hab mich beim Löten in den Widerständen vertan:stone:

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
14.02.2013,
10:09

@ gottlieb

Open Kollektor Komperator: Hysterese stimmt nicht



Wunderbar diese Schaltung zu sehen, weil da fällt mir sogleich auf was auf keinen Fall sein darf, weil dies sogleich die ganze Hysterese "versaut".

C1 sogar mit einem so hohen Kapazitätswert von 100 nF parallel zum Mitkopplungswiderstand R2 von 330 k-Ohm ist völlig Fehl am Platz!

Während des Kippvorganges wirkt bei der steilen Flanke nur der sehr niederohmige Widerstand - genannt Kapazitanz - von C1 und vergrössert massiv die Hysterese.

Jetzt die Frage, wie bist Du denn bloss auf die Idee gekommen C1 zu R2 parallel zu schalten?

Dieser Schaltungstrick gibt es zwar durchaus, nämlich dann wenn man nur dann beim Schaltvorgang überhaupt eine Hysterese haben will. Aber da geht es nur um ganz kleine Hysteresewerte. Hier ist das auf jedenfall nicht gegeben.

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
14.02.2013,
10:11

@ gottlieb

Open Kollektor Komperator: Hysterese stimmt nicht

» Dummheit muss bestraft werden. Hab mich beim Löten in den Widerständen
» vertan:stone:

Das ist nicht das einzige Problem. Lies mein Posting betreffs C1...

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

gottlieb

14.02.2013,
10:30

@ schaerer

Open Kollektor Komperator: Hysterese stimmt nicht

»
»
» Wunderbar diese Schaltung zu sehen, weil da fällt mir sogleich auf was auf
» keinen Fall sein darf, weil dies sogleich die ganze Hysterese "versaut".
»
» C1 sogar mit einem so hohen Kapazitätswert von 100 nF parallel zum
» Mitkopplungswiderstand R2 von 330 k-Ohm ist völlig Fehl am Platz!
»
» Während des Kippvorganges wirkt bei der steilen Flanke nur der sehr
» niederohmige Widerstand - genannt Kapazitanz - von C1 und vergrössert
» massiv die Hysterese.
»
» Jetzt die Frage, wie bist Du denn bloss auf die Idee gekommen C1 zu R2
» parallel zu schalten?
»
» Dieser Schaltungstrick gibt es zwar durchaus, nämlich dann wenn man nur
» dann beim Schaltvorgang überhaupt eine Hysterese haben will. Aber da geht
» es nur um ganz kleine Hysteresewerte. Hier ist das auf jedenfall nicht
» gegeben.

Wieder mein Fehler, C1 ist natürlich nur 0,1n also 100p. Ist aber nur in dem Bild falsch.

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
14.02.2013,
10:48

@ gottlieb

Open Kollektor Komperator: Hysterese stimmt nicht

» Wieder mein Fehler, C1 ist natürlich nur 0,1n also 100p. Ist aber nur in
» dem Bild falsch.

Okay, Du hast jetzt auch in meinem ersten Posting gelesen, wozu dieses C1 eigentlich eingesetzt wird. Was genau ist denn Deine Motivation?

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

gottlieb

14.02.2013,
14:51

@ gottlieb

Open Kollektor Komperator: Hysterese stimmt nicht

Hi,
den Kondensator hab ich hier im Elko oder auf einer anderen Seite in einem Beispiel gefunden und er soll der besseren Flankensteilheit dienen soviel ich verstanden habe, weil im Moment des Umkippens kurzzeitig ein "Kurzschluss" erzeugt wird. Wie gesagt, natürlich hatte ich mich da beim Zeichnen im Wert geirrt, es sind nur 100p.
Gruß

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
14.02.2013,
18:05

@ gottlieb

Open Kollektor Komperator: Hysterese stimmt nicht

» den Kondensator hab ich hier im Elko oder auf einer anderen Seite in einem
» Beispiel gefunden und er soll der besseren Flankensteilheit dienen soviel
» ich verstanden habe, weil im Moment des Umkippens kurzzeitig ein
» "Kurzschluss" erzeugt wird.

Mich würde interessieren, wo Du das gefunden hast. Ich habe dazu nämlich mal was in einem Elektronik-Minikurs geschrieben, jedoch mit einer völlig andern Begründung. Mehr dazu hier:

"230-VAC-Netzfrequenzsynchronisation mit dem CMOS-555-Timer-IC als Schmitt-Trigger"
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/st555.htm

Dazu dieses Schaltbild:

Lies dazu das Kapitel "Schmitt-Trigger mit Komparator" mit dem Abschnitt "Schneller Komparator entstören mit Hysterese". Die Begründung ist eine völlig andere...

» Wie gesagt, natürlich hatte ich mich da beim Zeichnen im Wert geirrt, es sind nur 100p.

Die Frage ist, warum hast Du diesen C1 überhaupt hingeschaltet? Einfach so ohne realen Grund ist das nicht nötig. Die 100 pF sind eher zu hoch, um den von mir beschreibenen Störeffekt zu beseitigen, falls denn dieser auch wirklich in Erscheinung tritt ohne C1...

--
Gruss
Thomas

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