www.mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Komparatorschaltung fängt an zu schwingen


Autor: black friday (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo zusammen,

ich habe momentan ein Problem mit einer Komparatorschaltung. Der
"Rauschpegel" meines Eingangssignals liegt bei ca. 100 mV. Ab einem
Signalpegel von 200 mV soll der Ausgang von High auf LOW wechseln. Ich
verwende einen TLC347 mit einem 4k7 Pull - Up am Ausgang und eine
invertierende Komparatorschaltung mit Hysterese (mit Mitkopplung, 100k
und 1k5). Zur Spannungsbegrenzung habe ich zwei antiparallele Z -
Dioden mit 4,7 Volt am Eingang gegen Masse.
Die maximale Eingangsfrequenz liegt bei 1 kHz.
Mein Problem ist jetzt, daß die Schaltung bei großen
Eingangssignaländerungen anfängt zu schwingen und erst wieder aufhört,
wenn ich Referenzspannung hochdrehe. Ein 1 nF Kondensator parallel zur
Rückkopplung bringt etwas Besserung, aber das Ergebnis ist noch nicht
optimal.

Deshalb meine Frage: Wie kann ich die Stabilität der Schaltung
verbessern? (evtl. durch bessere Auslegung des Kondensators, aber nach
welchen Kriterien?)

Autor: chrissy (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Was hast du denn hinter dem Komparator? Eine starke kapazitive Last?
Google mal nach lead Kompensation. Vielleicht findest du ne praktische
Anleitung R und C zu ermitteln. Ansonsten würde ich einige pF und 50
Ohm versuchen. Falls nicht besser, ausprobieren. Wenns stabil ist,
doppelte Sicherheitsreserve.
Außerdem könntest du Layout Probleme haben.
Als eine erste schnelle Maßnahme würde ich den Komparator besser
entkoppeln. Noch einen Tantal und Kerko zusätzlich an die Versorgung.

Autor: black friday (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@chrissy
Momentan hängt nur das Oszi am Ausgang. R ist fest, damit habe ich
meine Hysterese festgelegt (oder was für ein R meinst du?). An der
Versorgungsspannung kann es nicht liegen, die ist ausreichend
entkoppelt und sehr sauber.

Autor: black friday (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Anbei noch die Schaltung zur besseren Übersicht.

Autor: remo (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
1. Du musst zusaetzlich eine Rueckkopplung zum invertierenden Eingng
hinzufuegen, also R von Output zu inv. Input und R von inv. Input zu
Masse. sobst bekommst du das nie stabil hin.
2. Die Z-Dioden arbeiten in letender Richtung wi normale Dioden und in
Sperrichtung zeigen sie den Zehnereffekt. Antiparallelschalten ist also
nonsens. Da wirken sie wie zwei ganz normale Dioden.

ciao
Remo

Autor: black friday (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@ remo:
2. Mit den Z - Dioden hast du recht, das war ein Denkfehler von mir.

1. Weshalb ich eine Rückkopplung zum invertierenden Eingang einbauen
soll, ist mir schleierhaft. Bei einer normalen OP - Schaltung ist sie
unbedingt nötig, das stimmt. Aber bei einer Komparatorschaltung?

Autor: chrissy (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Du würdest ein C (1 n ist aber eigentlich schon viel) direkt vom Ausgang
zurückkoppeln und so pi mal Daumen zusätzlich 50+ Ohm vor den
Rückkoppelwiderstand packen. (lead Kompensation)
Wie hast du Uref realisiert?

Autor: black friday (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@chrissy:
Uref erzeuge ich mir mit einem Präzisionspoti aus einer
Konstantspannungsquelle.

Autor: Michael Wilhelm (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hab jetzt nicht alles ganz durchgelesen, aber Signalweg auf + Eingang
und die Mitkopplung auf + Eingang, sodaß dein Signal um den Betrag der
Mitkopplung fallen muß, damit der Komparator wieder auslöst.
MW

Autor: chrissy (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Was auch noch'n Problem sein könnte, wäre dein Massenanschluss. Am
Besten ist da ein Masse Layer, auf jeden Fall solltest du eine
niederohmige Masse haben und den Anschluss kurz halten. Damit nix
induktiv einkoppeln kann.

Hast du auch mal versucht, die Eingangsspannung zu filtern, damit da
nicht so ein Rauschen drauf ist?

Autor: black friday (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@chrissy:

Das mit der Masse muss ich heute 'mal probieren, danke für den Tip.
Rauchen war falsch ausgedrückt, die 100 mV sind kleine Signale von dem
Sensor, den ich auswerte.

Autor: Kupfer Michi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hier noch ein paar allgemeine Hinweise zum Thema schwingende
Komperatoren

Autor: Kupfer Michi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
... und zur Berechnung der Hysterese Widerstände

http://www.national.com/ads-cgi/viewer.pl/an/AN/AN-74.pdf

Autor: black friday (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Kupfer Michi:
Danke! Genau so etwas hatte ich gesucht! Bei TI und LT hatte ich
vergeblich nach derartigen Appnotes gesucht.

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.