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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Komparator oder Transistor


Autor: Dani (Gast)
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Hallo zusammen,

Meine Problem ist das ich eine Spannung überprüfen will mit einem 
Komparator, aber meine Schaltung bring ich nicht zum laufen. Was mache 
ich falsch ? Schaltung ist im Anhang .... Ziel soll sein dass bei ca. 
bei 4V der Komparator schaltet.

Oder bin ich damit ganz falsch .... wäre es evt. sinnvoller dies über 
einen Spannungsteiler mit einem Transistor zu realisieren?

Danke für eure tipps/ Hilfen.

Gruss dani

Autor: Torsten Broxtermann (tbrox)
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Hallo Dani!

Was läuft denn an dieser Schaltung nicht bzw. falsch?
Kurze Fehlerbeschreibung wäre hilfreich :)

Grüße

Autor: Dani (Gast)
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Led fängt nicht an zu leuchten, wenn ich den Komparator mit 5 V 
ansteuere am Eingang. Wäre eigentlech das mit einem Transistor und 
spannungteiler zusammen besser ?

Autor: Johannes M. (johnny-m)
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Erstens hat der LM393 Open-Collector-Ausgänge (d.h., der Ausgang kann 
keinen Strom gegen Masse treiben), weshalb die LED wenn überhaupt, dann 
andersrum drangehängt werden muss, oder eben über einen zusätzlichen 
Transistor (dann aber auch den Pull-Up am Komparator-Ausgang nicht 
vergessen!).

Zweitens ergeben 36 V an knapp 1,4 kOhm Spannungsteiler fast 1 W 
Verlustleistung, was ziemlich üppig ist und für 
Standard-Viertelwatt-Widerstände den sicheren Hitzetod bedeutet. Der 
Spannungsteiler kann viel hochohmiger ausgelegt werden!

Autor: M. Beffa (m_beffa)
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Nein, das isch eine gute Lösung mit einem OpAmp.

Die Schaltung sollte so in Ordnung sein. Schwelle ist bei ca 4.7V.. wenn 
das 180 Ohm sein soll..

Irgendwas hast du falsch aufgebaut. Muss die Speisung wirklich 36V sein? 
Kann dein Opamp genug Strom für die LED liefern?

Autor: Johannes M. (johnny-m)
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Noch was: Wenn der Komparator tatsächlich mit 36 V betrieben werden 
soll, dann solltest Du mal überlegen, was mit der LED und dem 
330-Ohm-Vorwiderstand passiert!

(Kleiner Tip: An dem Vorwiderstand werden dann fast 4 W Verlustleistung 
verbraten und die LED bekommt satte 100 mA ab)

Autor: Johannes M. (johnny-m)
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Marco Beffa wrote:
> Nein, das isch eine gute Lösung mit einem OpAmp.
Jo, mit nem OPAMP wäre das auch machbar. Aber der LM393 ist nunmal kein 
OPAMP, sondern ein (Zweifach-) Komparator mit OC-Ausgängen...

Autor: Dani (Gast)
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Das ziel ist es eben von einem Rechtecksignal welches über einen 
Tiefpass eine Gleichspannung ergibt bei ca. 5 V Schwelle ein relais zu 
schalten. Würde diese Schaltung mit dem Transisor sinn machen, 
respektive ist das eine gute Lösung. Tiefpass gilder (R und C) noch 
nicht dimensioniert, aber über dem C werde ich ca. 15V erhalten. Bin 
froh über eure Meinung, denn bin eher neu im einfachen elektronik 
schaltungen designen :-)

Besten dank für eure meinungen, sprich hilfen.

Autor: Johannes M. (johnny-m)
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??? Wenn Du ein Rechtecksignal hast, wozu dann noch die ganze 
Schwellwertgeschichte?

Sorry, aber das funktioniert so nicht nur nicht, das macht auch keinen 
Sinn!

Autor: Dani (Gast)
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Will aus dem Rechtecksignal einen Mittelwert bilden, je nach mittelwert 
soll dann ein relais geschaltet werden oder nicht. Weil der Rechteck 
ändert in seiner Periodendauer und ergibt je nach Frequenz 
unterschiedliche Mittelwerten, deshalb die ganze schaltung.

Autor: gast (Gast)
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Nimm einen Tiefpass und einen Komparator (z.B. den LM 393). Mit dem 
Ausgang schaltest du dann den Transistor der das Relais schaltet.

Autor: Johannes M. (johnny-m)
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Dani wrote:
> Will aus dem Rechtecksignal einen Mittelwert bilden, je nach mittelwert
> soll dann ein relais geschaltet werden oder nicht. Weil der Rechteck
> ändert in seiner Periodendauer und ergibt je nach Frequenz
> unterschiedliche Mittelwerten, deshalb die ganze schaltung.
Ah so. Dafür sollte man aber wirklich einen Komparator nehmen, 
sinnvollerweise sogar einen solchen mit Hysterese (einen sog. Trigger). 
Die Schaltung mit dem Transistor wird aus mehreren Gründen nicht 
funktionieren (u.a. weil es keinen echten Schaltpunkt [Schwellwert] gibt 
und der Transistor viel Verlustleistung verbraten muss). Außerdem wirst 
Du über den relativ hochohmigen Eingangsteiler vermutlich Probleme mit 
dem Basisstrom des Transistors bekommen.

RC-Glied ist ja OK, aber wie gesagt: Komparator bzw. als Trigger 
verschalteten Komparator dahinter. Schließlich wirst Du auch mit dem 
RC-Glied eine Restwelligkeit bekommen, und dann kann es passieren, dass 
da was flattert. Das Relais hat zwar auch eine gehörige Hysterese, aber 
das ist modellabhängig (Reed-Relais haben z.B. fast gar keine richtige 
Hysterese). Lieber auf Nummer sicher gehen.

Und vielleicht wegen der Grundlagen z.B. mal bei
http://www.elektronik-kompendium.de
vorbeischauen.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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>Weil der Rechteck
>ändert in seiner Periodendauer und ergibt je nach Frequenz
>unterschiedliche Mittelwerten, deshalb die ganze schaltung.

Nö  der Mittelwert der Rechteckspannung bleibt gleich der ist nicht 
Frequenzabhaengig. Dein Mittelwert aendert sich nur wenn du das 
Tastverhaeltnis der Rechteckspannung aenderst.

Gruss Helmi

Autor: Johannes M. (johnny-m)
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Oha, das mit der Frequenz hatte ich oben völlig übersehen.... Das kann 
natürlich wirklich nicht klappen!

Autor: Dani (Gast)
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Stimmt, habe ich wirklich falsch überlegt. Wie würdet ihr den am besten 
ein relais schalten das ab einem rechtecksignal von zum beispiel 100kHz 
geschaltet wird und unterhalb von 100kHz rückgesetzt wird? Bin wirklich 
sehr froh über eine Idee.

besten dank

Autor: Blackbird (Gast)
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Frequenzkomparator, retriggerbares Monoflop, Zähler, ...
nur ein paar Begriffe zum gurgeln.


Blackbird

Autor: Dani (Gast)
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Hallo zusammen,

Hab jetzt schon mehrere stunden verbracht wie ich ein rechteck mit 
unterschiedlicher frequenz hardwaremässig erkennen kann.

Das heisst 200Hz müssten zum Beispiel 2 V ergeben und 1kHz entsprechen 
5V!

Hat das noch niemand gemacht?

Besten dank für eure Hilfe.

Autor: jack (Gast)
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Nimm halt einen Frequenz-Spannungs-Wandler z.B. LM2907.

Autor: crazy horse (Gast)
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Das ist dann ein Frequenz/Spannungswandler.
Wurde früher (Drehzahlmesser) folgendermassen gemacht:
Eingangsfrequenz triggerte Monoflop mit konstanter Haltezeit.
Das Ausgangssignal war dann ein PWM-Signal (konstante H-Zeit, variable 
Periodendauer) -integrieren, fertig.
Gibt inzwischen sicher fertige ICs dafür. Auch ein MC kann das natürlich 
erledigen. Echte D/A-Wandler onchip sind aber eher selten, aber da kann 
man auch einen PWM-Ausgang nutzen.

Autor: Das Tier (Gast)
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Warum machen so viele Elektronik, wenn sie noch nicht einmal die 
Grundlagen der Elektrotechnik beherschen?

Autor: Johannes M. (johnny-m)
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Das Tier wrote:
> Warum machen so viele Elektronik, wenn sie noch nicht einmal die
> Grundlagen der Elektrotechnik beherschen?
                                   ^^^
Warum schreibst Du, wenn Du nicht mal die Grundlagen der Rechtschreibung 
beherrschst?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Johannes M. wrote:
> Das Tier wrote:
>> Warum machen so viele Elektronik, wenn sie noch nicht einmal die
>> Grundlagen der Elektrotechnik beherschen?
>                                    ^^^
> Warum schreibst Du, wenn Du nicht mal die Grundlagen der Rechtschreibung
> beherrschst?
Nach aktueller Rechtschreibung darfst du du klein schreiben.

Trotzdem hat die Frage einen wahren Kern, nicht wahr (s.u.)?

> Das heisst 200Hz müssten zum Beispiel 2 V ergeben
> und 1kHz entsprechen 5V!
Das ist zudem entweder nichtlinear oder mit Offset
(kann aus nur 2 Stützpunkten nicht sicher gesagt werden)  :-)

> Hat das noch niemand gemacht?
Doch, aber dafür hat man sich früher, als es noch Bücher gab, ein 
solches geholt, dann ein Steckbrett genommen, daraufhin ein paar 
Bauteile zusammengesteckt, Spannung angelegt, anschliessend den Rauch 
weggewedelt, und erst_dann jemanden gefragt.

Autor: Das Tier (Gast)
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> Johannes M.
Damit Du beschäftigt bist.

Autor: sous (Gast)
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>>> Warum machen so viele Elektronik,
>>> wenn sie noch nicht einmal die Grundlagen der Elektrotechnik beherschen?

Wenn nur derjenige Mensch sich mit irgendetwas beschäftigen darf, der es 
beherrscht, säßen wir alle heut noch in Höhlen, die, wenn überhaupt, 
dann sicherlich nicht elektrisch beleuchtet wären!   ;)

Irgendwomit muss man ja anfangen, wenn man in ein Gebiet hineinmöchte, 
nicht wahr?!

Autor: Das Tier (Gast)
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Dir fehlen aber die einfachsten Grundlagen.
Und die sollten schon vorhanden sein.
Damit ist dann Dein Problem keines mehr.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Irgendwomit muss man ja anfangen,
> wenn man in ein Gebiet hineinmöchte, nicht wahr?!
Du hast recht.

Nur solltest du eben nicht mit etwas anfangen, wo man so viele richtige 
und falsche Möglichkeiten hat. Lass eine LED leuchten, bis sie raucht, 
damit du ein "Gefühl" für Bauteilwerte bekommst. Nimm einen Tansistor 
und bau den obligatorischen astabilen Blinker (das "Hello World" der 
Hardware). Evtl. hilft dir dabei ein Elektronik-Baukasten. Das ist der 
richtige Weg.

Autor: Dani (Gast)
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Okay sehe, hier werden lieber tipps zum arbeiten gegen weil gewisse 
herren, welche so hochbegat scheinen auch nicht so einfach eine Lösung 
aus dem ärmel schütteln können für mein Problem.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Die loesung deines Problemes wurde doch schon mehrfach genannt.
Du musst aus deinem Signal ein Pulsbreitenmoduliertes Signal erzeugen.
Dafuer gibst mehrere Wege.
Der einfachste Weg sit ein Monoflop zu triggern und dessen 
Ausgangssignal mit einem RC-Glied zu integrieren. Das sind maximal 5 
Bauteile.
Monoflop (4538 oder 74HC123) dessen zeitbestimmendes RC-Glied und dass 
Ausgangs RC-Glied.

Gruss Helmi

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Dani wrote:
> Okay sehe, hier werden lieber tipps zum arbeiten gegen weil gewisse
> herren, welche so hochbegat scheinen auch nicht so einfach eine Lösung
> aus dem ärmel schütteln können für mein Problem.
Arroganz hilft dir hier nicht weiter.
Was hilft dir eine geschüttelte (nicht gerührte) Lösung, wenn du sie mit 
deinem Wissen nicht verstehst?

Dein Problem ist doch nicht, wie du aus einer Wechselspannung eine 
frequenzabhängige Gleichspannung machst, sondern
> wie ich ein rechteck mit
> unterschiedlicher frequenz hardwaremässig erkennen kann.

Und dann kommen noch ein paar Frequenzen
> 100kHz
> 200Hz
> 1kHz
Ja, was gilt denn jetzt?
Zwischen 200Hz und 100kHz sind immerhin schon ca. 3 Zehnerpotenzen.

Autor: sous (Gast)
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>>>>Dir fehlen aber die einfachsten Grundlagen.

Nein, mir ganz sicher nicht, ich hab' studiert (ich bin nicht der 
Fragesteller).

Ich habe im zarten Altern von 9 Jahren damit angefangen, als ich die 
entsprechenden Grundlagen noch nicht hatte und ich gestehe einfach 
anderen das gleiche Recht zu.


>>>>Und die sollten schon vorhanden sein.
Siehe oben.

>>>>Damit ist dann Dein Problem keines mehr.
Klar, wenn man den Berg ein Mal erklommen hat, ist die Aussicht besser, 
aber da muss mal eben erst ein Mal hin.

Autor: sous (Gast)
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>>>Nur solltest du eben nicht mit etwas anfangen, wo man so viele richtige
>>>und falsche Möglichkeiten hat. Lass eine LED leuchten, bis sie raucht,
>>>damit du ein "Gefühl" für Bauteilwerte bekommst. Nimm einen Tansistor
>>>und bau den obligatorischen astabilen Blinker (das "Hello World" der
>>>Hardware). Evtl. hilft dir dabei ein Elektronik-Baukasten. Das ist der
>>>richtige Weg.

Das ist allerdings ein guter Tipp, dem ich mich anschliessen würde.

Wenn man am Anfang etwas kompliziertes Bauen möchte (zwecks Motivation 
und um mal etwas mehr als ein einfaches Leuchten, Blinken oder auch 
Rauchen... :D) zu erreichen, sollte man einen Bausatz nehmen.
Ansonsten: Vom Einfachen zum Komplexen und wenn sich etwas vermeintlich 
einfaches doch als komplex erweist: zurückgehen zu etwas einfacherem...

>>>Okay sehe, hier werden lieber tipps zum arbeiten gegen weil gewisse
>>>herren, welche so hochbegat scheinen auch nicht so einfach eine Lösung
>>>aus dem ärmel schütteln können für mein Problem.

Nun ja!
1. Siehe ganz oben!
2. Warum soll irgendwer für Dich eine Lösung 'aus dem Ärmel schütteln' 
wollen? Bezahlst Du uns dafür?

Autor: Dani (Gast)
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LM2907 Seite 15 ist sonst eine gute Lösung für das Problem.

http://www.jaycar.com.au/images_uploaded/LM2907.PDF

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Dani wrote:
> LM2907 Seite 15 ist sonst eine gute Lösung für das Problem.
> http://www.jaycar.com.au/images_uploaded/LM2907.PDF
Eher Seite 7 unten?
Aber wie geht das mit 200Hz und 100kHz?  :-o

Autor: Dani (Gast)
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Frequenz breich kann ja man mit R und C einstellen nicht?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Dani wrote:
> Frequenz breich kann ja man mit R und C einstellen nicht?
Ja, aber mir gibt sehr zu denken, dass die höchste im Datenblatt 
erwähnte Frequenz 10kHz ist.

Trotzdem: zum Einstieg ist dieser Baustein allemal besser als 
irgendwelche handgestrickten Lösungen.

Autor: Dani (Gast)
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Habe nun die definitiven Daten des Sensors. Die Rechteckspanung vom 
Sensor kann sich im Bereich von 0.017Hz und 53Hz bewegen. Deckt mir der 
LM2907 diesen Frequenzbereich ab, weil hab im Datenblatt die minimale 
Frequenz nicht gefunden. Würde auch noch gehen für meine Anwendung, wenn 
ich den Bereich von 5Hz -53Hz abdecken kann.

Besten dank für eine Antwort.

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