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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schmitt Trigger ohne Rail to Rail OPV


Autor: Basti M. (counterfeiter)
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Hallo,

ich hab nen Problem mit meiner Schmitt Trigger bzw mit der Formel um die 
gewünschten Widerstandswerte genau berechnen zu können...
Im Schaltbild sieht man ja welche Formel ich dazu zur Zeit benutze, 
leider ist die nur genau, wenn der OP Amp auch wirklich 12 Volt raus 
bringt... Leider geht das nur mit einem relativ kleinen PullUp 
Widerstand... (unter 3kOhm)... da diese Schaltung aber an einer Batterie 
betrieben werden soll, kommts mir auf jedes Milliampere an.

Nun war ich nicht Faul und hab mal nen bissel rumgerechnet und 
probiert... Wenn ich annehme das der Hysteresewiderstand an 8 Volt 
anliegt und der R3 an 12V... dann seh ich das Poti in Reihe zur Masse... 
also zwei Spannungsquellen... kein Problem... Überlagerungsverfahren und 
alles mal durchgerechnet... kommt leider nicht dort wo ich es sehen will 
:(



Kann jemand helfen?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> da diese Schaltung aber an einer Batterie
> betrieben werden soll, kommts mir auf jedes Milliampere an.
Warum sind dann die ganzen Widerstände sooo niederohmig?
Geh mal locker um den Faktor 10 höher. Da schaltet sogar noch der 
Transistor durch, wenns was in der Liga einen BC547C ist.

Warum mußt du einen Komparator nehmen, der einen Pullup am Ausgang 
braucht? Das treibt dir den Stromverbrauch unnötig in die Höhe. Nimm 
lieber einen R2R (Low-Current) OP.

Autor: Basti M. (counterfeiter)
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Danke für deine Hilfe erstmal...

Also das Problem ist, dass alle Bauteile irgendwo ausgelötet sind und 
die Schaltung besteht nunmal schon so, wie sie dort aufgebaut ist.

Also ich hab das nochmal mit dem Überlagerungsverfahren durchgerechnet 
und ich komm hin... also irgendwo nen Vorzeichen vertauscht... also so 
weit passt es schonmal... nur schwankt die Ausgangsspannung je nach 
Einstellwerte der Widertstände (poti und trimmer) von 7 bis 8 Volt...
Gibts nicht noch nen schöneren Rechenweg? Irgendwie müsst ich doch den 
PullUp in die Rechnung mit einbeziehen können?¿

Autor: Jens G. (jensig)
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wie schon gesagt, nimm R2R - da haste weitgehend definierte 
Verhältnisse. Auch haste keinen Pull-Up mehr, der bei Low ständig Strom 
zieht.

Wenn Du unabhängig vom Ausgangspegel sein willst, dann vielleicht den R6 
in zwei R's aufteilen, wobei deren Mitte über (Z-)Dioden geclampt 
werden, womit die rückgeführte Spannung immer einen  konstanten L- bzw. 
H-Pegel aufweist

Und wenn du das ganze noch etwas hochohmiger gestaltest, und keinen 
OC-Ausgang nimmst (womit auch R5 wegfällt), und statt des npn einen 
Mosfet nimmst (oder Darington mit weit hochohmigerer Ansteuerung), und 
der OPV ein FET-LowPowertyp ist, kommste bestimmt weit unter 1mA.
Abgesehen von den Clamp-Dioden und geteiltem R6 sind alle anderen 
Modificationen
Der Pullup liegt übrigens einfach in Reihe zum R6 - also ist der 
effektive Hysterese-R=R6+R5(gilt nur für H-Pegel - falls das bei deiner 
Berechnung hilft)

Autor: Basti M. (counterfeiter)
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Ja okay... vielleicht sollt ich erwähnen das es sich bei der Batterie um 
zwei in Reihe geschaltene Autobatterien geht... es noch ein Relais gibt 
das 25mA zieht, wenn es angezogen ist und ein Motor (150mA) ab und zu 
eine Klappe auf und zu fahren soll... also es sind schon nen paar 
Verbraucher dabei die mehr ausmachen... Es ist halt nur so, dass nen 
PullUp von 1kOhm erstmal auf akzeptable Tolleranzen kommt (bei der 
Normalformel)... ich nehm aber lieber 10kOhm...

Jetzt hab ich das ganze mal weiter gerechnet und auch Simuliert... was 
ich jetzt habe ist ne belastete Brücke. Okay erstmal kein Problem über 
Ersatzspannungsquelle oder Dreieck-Stern Umwandlung... was ich jetzt für 
nen Problem habe...

Wie stell ich das mit der Diode an... die jetzt mal an Stelle der Basis 
Emitterstrecke steht? Könnte mir da mal jemand unter die Arme greifen?

Ohne Diode berechnen geht auch, wird aber nicht sooo genau... möchte es 
halt perfekt machen (aber mit den Bauteilen ;) )

mfg basti

Autor: Basti M. (counterfeiter)
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Guten Abend,

Hab mir jetzt ne Formel zusammen gebastelt und mit LTSpice 
kontrolliert... leider muss ich diese beiden Formeln jetzt nach R2 und 
R5 umstellen und das ist für normalsterbliche wahrscheinlich nicht 
möglich, darum hab ich mich mit Maxima versucht. Leider blieb das 
Erfolglos. Vielleicht hat ja jemand mehr Erfahrungen mit Maxima und 
könnte die folgende Formeln für mich umstellen...

UH=(U/(R1+R2)-((R2/(R1+R2)*U-R4/(R3+R4)*U)/(R5+R1*R2/(R1+R2)+R3*R4/(R3+R 
4)))*R2/(R1+R2))*R2

UL=U*(R2*R5/(R2+R5)/(R1+R2*R5/(R2+R5)))


Danke schonmal

MfG

Sebastian

Autor: Christian O. (easter)
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[R2=-(sqrt((R4^2+2*R3*R4+R3^2)*R5^2+((2*R3+4*R1)*R4^2+(2*R3^2+10*R1*R3)* 
R4+6*R1*R3^2)*R5+(R3^2+4*R1*R3+4*R1^2)*R4^2+(6*R1*R3^2+4*R1^2*R3)*R4+R1^ 
2*R3^2)+(-R4-R3)*R5+(-R3-2*R1)*R4-R1*R3)/(2*R3),R2=(sqrt((R4^2+2*R3*R4+R 
3^2)*R5^2+((2*R3+4*R1)*R4^2+(2*R3^2+10*R1*R3)*R4+6*R1*R3^2)*R5+(R3^2+4*R 
1*R3+4*R1^2)*R4^2+(6*R1*R3^2+4*R1^2*R3)*R4+R1^2*R3^2)+(R4+R3)*R5+(R3+2*R 
1)*R4+R1*R3)/(2*R3),R2=0]

[R5=-(R1*R2*UL)/((R2+R1)*UL-R2*U)]

Autor: Sebastian Förster (Gast)
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Danke schonmal für deine Hilfe... jetzt müsste ich ja bloß noch R5 oben 
in die Formel einsetzen und nochmal nach R2 umstellen lassen...

Könntest du mir den Befehl verraten wie Maxima mir die Formel nach ner 
bestimmten Variable umstellt?

Finde es auch irgendwie merkwürdig das die Variable UH nun komplett 
fehlt... obwohl ich die irgendwie Ausschlaggeben finde...

Ganz nebenbei find ichs eh nen bissel merkwürdig das es so ne riesen 
Formel wird, obwohl ich einfach nur die Spannung an nem Knotenpunkt 
einer belasteten Brücke suche...

Vielleicht bin ich auch nur verwirrt und werd immer verwirrter

mfg basti

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