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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Komparator mit Hysterese


Autor: Yücel Atalay (yuetzi)
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Hallo an alle!

Ich habe ein Problem und hoffe jemand kann mir helfen.

Ich soll einen Komparator so beschalten, dass am Ausgang eine logische 1 
(5V) bei Ueingang >12,5V und eine logische 0 (0V) bei Ueingang<12,2V 
herauskommt. Ich habe eine erste Annäherung bekommen (siehe Anhang). 
Dies kann aber natürlich verändert werden. Mit dem Spannugnsteiler 
sollte versucht werden, die 12,5V zu bekommen.

VBB ist hier 10 bis 15V. UNL ist 5V.

Ich weiß nicht, wie ich an die Sache rangehen soll.

Danke für Eure Mühe.

Autor: Remote One (remote1)
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Suche einfach mal nach Schmitt Trigger in Verbindung mit OPV, da wirst 
du genügend Treffer finden.

z.B. hier http://www.mikrocontroller.net/articles/Schmitt-Trigger

Autor: Raimund Rabe (corvuscorax)
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Es führen, wie immer, mehrere Wege zum Ziel:

Den Weg den ich beschreiten würde, wäre zunächst die Teilerwiderstände 
zu berechnen, für den Fall, daß der Komparator noch keine Mitkopplung 
hat - also ohne Hysterese. Für diese Anfangsberechnung legt man den 
eigentlichen Schaltpunkt zunächst genau in die Mitte der gewünschten 
Hysterese-Schleife: (12,5V + 12,2V) / 2 = 12,35V

Da der (+)-Eingang auf UNL/2 liegt, muß man folglich den Spannungsteiler 
am (-)-Eingang so berechnen, daß bei 12,35V über R3 und R4 eine Spannung 
von genau UNL/2 über R4 abfällt. Das Verhältnis "k" von R3 zu R4 beträgt 
somit 3,94 (k = 12,35V / (UNL/2) - 1 => k = 12,35V / 2,5V - 1).
Das heißt R3 ist 3,94-mal größer als R4 zu wählen. Nun gilt es aus der 
gewählten Normreihe (E6, E12, E24, E48, E96) eine passende 
Widerstandskombination zu finden (evtl. auch durch 
Reihen-/Parallelschaltung), die innerhalb der gewählten Toleranz liegt. 
Leider ist keine angegeben.

Für die nun folgende Berechnung des Rückkopplungswiderstandes R5 reicht 
eine Überschlagsrechnung, unter der Vorraussetzung, daß man davon 
ausgeht, daß die Referenzspannung (am Knotenpunkt R1, R2, (+)-Eingang) 
durch den Rückkopplungswiderstand nicht beeinflußt wird und der Fehler 
kleiner ist als die Toleranz der Widerstände. Dafür müsste allerdings 
der Spannungsteiler wesentlich niederohmiger sein als der 
Rückkopplungswiderstand. Was hier noch nicht gegeben ist, aber ich kenne 
nun mal die gegebenen 'Freiheitsgrade' für die Lösung nicht. 
Empfehlenswert wäre hier z.B. eine Referenz (z.B. einen TL431 anstatt 
R2) einzusetzen, der z.B. stabilisierte +2,5V zur Verfügung stellt. Was 
dann noch fehlt wäre ein (Serien-)Widerstand von der Referenz zum 
Knotenpunkt am (+)-Eingang des Komparators.

Okay, jetzt aber weiter.
Die Hystere beträgt ja (12,5V - 12,2V) / 2, also ±150mV. Um genau diesen 
Betrag, reduziert durch den Spannungsteiler R3-R4 (±150mV / 4,94 = 
±30,36...mV), muß man nun den (+)-Eingang anheben bzw. absenken, bei 
gegebenen Ausgangszustand des Komparators - dessen Endwerte idealisiert 
als 0V oder eben +5V angenommen werden. Wie man jetzt weiter rechnet 
hängt davon ab, welche Schaltung Du jetzt explizit realisieren wirst - 
Deine oder meine Variante mit der Referenz.

Autor: Yücel Atalay (yuetzi)
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man, echt super erklärt! Ein großes Dankeschön an Dich.

Ein normales Dankeschön an die Anderen! :-)

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