www.mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik OpAmp als Komparator


Autor: ClaudioM (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo zusammen
ich benütze einen OpAmp als Komparator. Am nichtinvertierenden Eingang 
liegt eine Referenzspannung an, über dem Invertierenden die zu 
vergleichende Spannung. Der Ausgang steuert einen FET an.
Nun funktioniert diese Schaltung nur in einem gewissen Bereich, 
ansonsten hat der OpAmp keine konstante Ausgangsspannung und schwingt 
(die Simulation hat aber gepasst). Ich kann mir das Problem nicht ganz 
erklären, wäre der Einsatz eines Komparators anstelle des OpAmp eine 
Lösung?
Danke für Antworten

Autor: yalu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> ich benütze einen OpAmp als Komparator.

Welchen?

> Am nichtinvertierenden Eingang liegt eine Referenzspannung an,

Wie hoch?

> Nun funktioniert diese Schaltung nur in einem gewissen Bereich,

Von wo bis wo reicht dieser Bereich?

> wäre der Einsatz eines Komparators anstelle des OpAmp eine Lösung?

Hängt davon ab ...

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Also. Wenn ein OpAmp als Komparator taugen wuerde, dann wuerd's ja keine 
Komparatoren brauchen. ... Die Zwei haben ein unterschiedliches Design. 
Waehrend beim OpAmp der Differenzspannungsbereich( Spannung zwischen + & 
- Eingang) begrenzt sein kann, umfasst er beim Komparator den gesammten 
Versorungspannungsbereich mit beiden Vorzeichen.

Autor: T. C. (tripplex)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Gleichzeitig haben  Komparatoren keine interne Freqeunzkomensation
und sind ungemein schneller.
Dafür gibts wenige mit reinen Spannungsausgang sondern sind eher
Open Collector oder Open Drain Ausgangsstufen.

Autor: Kai Klaas (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Claudio,

>Nun funktioniert diese Schaltung nur in einem gewissen Bereich,
>ansonsten hat der OpAmp keine konstante Ausgangsspannung und schwingt.

Das kann zahlreiche Gründe haben.

- Grundsätzlich sollte der Komparator immer eine Hysterese haben.

- Außerdem sollte der Ausgang des OPamps mit einem Serienwiderstand 
gegen kapazitive Lasten entkoppelt werden. (Die Gate Source Kapazität 
kann beachtliche Werte annehmen.)

- Die Eingänge sollten nicht zu hochohmig sein, da kapazitives 
Rückkoppeln vom Ausgang auf die Eingänge zum Schwingen führen kann.

Am besten, du postest mal einen Schaltplan.

Kai Klaas

Autor: Thomas S. (tsalzer)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
..antiparallele Dioden zwischen den Eingängen nicht vergessen und bei 
niedrigen Frequenzen wird alles gut.

Wenn ich einen 4-fach OP verwende, einer ist noch frei und ich brauche 
einen Komparator, dann nehme ich halt den letzten OP dafür, wenn die 
Randbedingungen das zulassen.

Ergoogelte Spezialbauteile zusammenfügen kann auch die Sekretärin.

guude
ts

Autor: Thomas S. (tsalzer)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
gerade erst gesehen...

>- Grundsätzlich sollte der Komparator immer eine Hysterese haben.


Die Dinger, die eine Hysterese haben heißen dann anders, nämlich (wer 
nämlich mit "h" schreibt ist dämlich) Schmitt-Trigger.


naja

ts

Autor: ClaudioM (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
vielen dank für alle Antworten!
Leider habe ich den Schaltplan nicht zur Hand, jedoch wird durch die 
Anwendung wahrscheinlich vieles klar: Gewünscht wird eine elektronische 
Last. Dazu wird ein FET verwendet bei welchem sich nach dem Drain 
Anschluss ein Widerstand befindet. Dem OpAmp wird nun auf dem 
invertierenden Eingang diese Spannung zugeführt, wobei am 
nichtinvertierenden Eingang eine Referenzspannung (mit dieser lässt sich 
der gewünschte Strom einstellen) anliegt. Der Ausgang des OpAmp ist 
direkt (ohne Serie Widerstand) auf das Gate des FET geführt.

Nun noch zu euren Tips:
> - Grundsätzlich sollte der Komparator immer eine Hysterese haben.
ist für meine Anwendung nicht geeignet.

> - Außerdem sollte der Ausgang des OPamps mit einem Serienwiderstand
> gegen kapazitive Lasten entkoppelt werden. (Die Gate Source Kapazität
> kann beachtliche Werte annehmen.)
Was ist der genaue Grund dafür? Eine kleine Erklärung wäre nett, denn 
ein wirkliches Problem sehe ich darin nicht. Evtl. Begrenzung von 
kurzzeitig hoher Ausgangsströme des OpAmps?

> - Die Eingänge sollten nicht zu hochohmig sein, da kapazitives
> Rückkoppeln vom Ausgang auf die Eingänge zum Schwingen führen kann.
Zu diesem Punkt bitte ich um eine genauere Erklärung. Wäre wirklich nett 
und interessant

> -antiparallele Dioden zwischen den Eingängen nicht vergessen und bei
>niedrigen Frequenzen wird alles gut.
Ich nehme an dass dies zum Schutz des OpAmp vorgesehen ist, was jedoch 
keinen Einfluss auf die Funktion der Schaltung hat, falls die maximale 
Differenzspannung nicht überschritten wird.

Autor: yalu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
ClaudioM schrieb:
> Leider habe ich den Schaltplan nicht zur Hand, jedoch wird durch die
> Anwendung wahrscheinlich vieles klar: Gewünscht wird eine elektronische
> Last. Dazu wird ein FET verwendet bei welchem sich nach dem Drain
> Anschluss ein Widerstand befindet. Dem OpAmp wird nun auf dem
> invertierenden Eingang diese Spannung zugeführt, ...

Das hört sich wie eine Konstantstromquelle bzw. -senke an. Allerdings
ist dort der Widerstand an die Source des Fets angeschlossen.

Wenn das so ist, hat das mit einem Komparator nichts zu tun, da der
OpAmp ja über den Fet und den Widerstand gegengekoppelt wird. Eine
Hysterese wäre also fehl am Platz und würde die Schaltung garantiert
schwingen lassen.

Das Argument von Kai mit der Gate-Source-Kapazität ist aber wichtig, da
diese mit dem Ausgangswiderstand des OpAmps einen Tiefpass bildet und
ein solcher in der Gegenkopplung wegen der damit verbundenen negativen
Phasenverschiebung zum Schwingen animiert.

Ein Widerstand von ein paar Hundert Ohm zwischen OpAmp-Ausgang und Gate
und ein Kondensator von wenigen nF zwischen OpAmp-Ausgang und invertie-
rendem Eingang sollten diese Phasenverschiebung ausreichend kompensie-
ren.

Da der OpAmp im linearen Bereich betrieben wird, brauchst du keine
Dioden oder dergleichen an den Eingängen.

Autor: ClaudioM (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
yalu schrieb:
> Das hört sich wie eine Konstantstromquelle bzw. -senke an. Allerdings
> ist dort der Widerstand an die Source des Fets angeschlossen.

Verwechslung, sollte natürlich Source sein! Ist aber auch schon spät... 
;)

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.