Hi da. Ich falle gerade vom Glauben ab und hoffe Ihr könnt mich nochmals zurück führen ;) Habe gerade einen TL084 als Komparator beschaltet (Dieser hat die nötige SlewRate die ich benötige). Habe am minus Eingang ein Taktsignal das von zwischen gnd und 0.5V-5V schwankt. Dieses ist nur ca. 30µs lange high und wieder ca. 80us low. Hier möchte ich gerne anständige Flanken davon bekommen. Der OP ist zwischen GND und 5V angeschlossen. 100nF sind auch dazwischen. Am plus Eingang liegen 0.5V an. Komischerweise bekomme ich ständig ein high am Ausgang. Kann mir das bitte einmal jemanden erklären? Stehe gerade ziemlich auf dem Schlauch. Björn
Björn G. schrieb: > Der OP ist zwischen GND und 5V angeschlossen. > Am plus Eingang liegen 0.5V an. Fürchte, das ist etwas zu wenig, für die 80'er, sowie ich mich erinnere, beginnt bei denen, der zulässige Gleichtaktbereich 3V über der negativen Betriebsspannung, in deinem Falle, dann 0V mfG ingo
Wenn ich mich richtig erinnere, dann muss bei den TL08x die Eingagsspannung mindestens 2...3V über -Vcc liegen, damit die überhaupt arbeiten können und nicht irre große Eingangsströme ziehen. Das war der Grung weshalb ich die nie verwendet habe. In den Datenblättern ist diese Kurve nicht drin.
Da sagst Ihr was... Mit 1V Schwellenspannung gibt er was aus. Hmm, schon blöd - so schön günstig das Teil. Dann gebe ich dem Signal ein DC Offset mit drauf :) Mal basteln... Danke für den Denkanstoss. Björn
Ist der LM293 nicht sehr langsam? Im Datenblatt steht was von > 100-mV input step ... 1.3µs Der TL084 macht 13V/µs Björn
Björn G. schrieb: > > Der TL084 macht 13V/µs Als Spannunsfolger. Die Slew-Rate beim Missbrauch als Komparator ist nicht spezifiziert und kann signifikant kleiner sein!
Stefan L. schrieb: > Und wieso sollte das nicht reichen? Weil der OP bei 5V Hub dann 65us braucht und ich habe einen Puls der komplett schon nur 30us ist. @John: Ja, okay - da hast Du recht. Kann aber keine wirkliche Verstärkung einstellen, da der Hub des Signales zwischen 0.5V und 5V schwangt. Bei der jetzigen 1V Schwelle war die Flanke aber steil genug. Björn
Kennt Ihr einen 2x OP der besser passen würde? SlewRate sollte halt relativ hoch sein, Schwellenspannung auch bei 0.5V funktionieren und billig soll er sein. Björn
OPs nimmt man aus gutem Grund nicht als Komparatoren - zumindest, wenn's schnell sein soll. Nimm den 293.
Björn G. schrieb: > Weil der OP bei 5V Hub dann 65us braucht und ich habe einen Puls der > komplett schon nur 30us ist. Nee, nee. Die Aussage "100-mV input step ... 1.3µs" bedeutet nicht, dass die Anstiegsgeschwindigkeit am Ausgang nur 1,3µs/100mV ist. Schau dir die Diagramme unter "Response Time for Various Input Overdrives" an. Wenn du die Eingangsschwelle bspw. auf 400mV legst, dann ist bei 500mV Eingangsspannung der Input-Overdrive 100mV. Die komplette Antwortzeit, vom Eingangspegelwechsel bis zum Erreichen des endgültigen Spannungspegels (0V bzw. 5V) am Ausgang, beträgt dann nur etwa 0,5µs. Diese kurze Zeit wirst du mit dem TL084 kaum erreichen, da dessen Antwortzeit ja nicht nur von der Slewrate abhängt, sondern auch von Verzögerungen der Eingangsstufe und Sätti- gungseffekten der Ausgangsstufe beeinflusst wird.
Ein TL084 nur mit +5V versorgt funktioniert nicht richtig. Der braucht mindestens 6V, damit er in einem kleinen Eingangsspannungsbereich um 3V herum überhaupt funktioniert. Der TL084 macht eigentlich nur Sinn, wenn man symmetrische Versorgungsspannung zur Verfügung hat. Leider steht das in den Datenblättern nicht explizit drin. Man sieht das also erst auf den zweiten Blick. Der TL084 hat ja auch keinen Rail2Rail-Ausgang. Der Ausgang erreicht also auch nie die 0V oder 5V sondern bleibt irgendwo dazwischen hängen. Für Deinen Zweck solltest Du Dir überlegen, mit einem Komparator z.B. LM2901//LM2903 zu arbeiten, die sind billig, schnell und funktionieren auch schon mit 5V, aber auch nur, wenn die Eingangsspannungen unter 2,5V bleiben. Schau Dir auch mal LM2902/LM2904 und LMV324 an Michael
@Johann: Scheinbar würde Dein Tip doch ganz gut passen. @Yalu: Vielen Dank für die Erklärung! Stimmt, laut den Diagrammen ist er einiges flotter. Würde ja wirklich ganz gut passen. Würde der denn auch schon bei einer Schwelle von 0.5V funktionieren? @Michael: Danke für die Warnung - Die Info findet man im Datenblatt aber wirklich nicht. Da die Eingangsspannungen zwischen 0,5V und 5V schwanken würden die LM2901/LM2903 ja auch ausfallen. Auch beim LM2904 steht so was im Datenblatt: "Input Common-Mode Voltage Range VCC-2" Heißte das, das er bei VCC=5V eine Spannung an den Eingängen nur bis 3V möchte? Björn ps.: Ja, ich weiß. Ich bin nicht so der OP "Durchblicker". Die Datenblätter sind ziemlich oft für etliche OPs ausgelegt und enthalten dann noch tausende Angaben. Das verwirrt mich dann doch ganz schön :(
Björn G. schrieb: > Heißte das, das er bei VCC=5V eine Spannung an den Eingängen nur bis 3V > möchte? Genau das heißt es. Du brauchst also einen Rail2Rail-OPV oder Komparator, und zwar R2R für Eingang und Ausgang. Bei OPVs muss man dann noch zusätzlich aufpassen: Manche mögen es nicht, wenn die Differenz zwischen den beiden Eingängen größer als 0,7V wird. Bei anderen nicht R2R-OPV-Typen gibts es noch den Effekt des Phase Reversals -> Google. Das Sättigen der Ausgangsstufe und die interne Kompensation macht einen OPV als Komparator saulahm. Grundsätzlich sollte man vermeiden, OPVs als Komparator einzusetzen, weil: - OPV als Komparator ist immer viel langsamer als gleichteurer richtiger Komparator (Slewrate, Sättigung) - Stromverbrauch - Phase Reversal/Inversion - ... siehe auch: http://www.analog.com/static/imported-files/application_notes/46875282066493AN_849.pdf Such Dir bei Deinem Lieblings-Elektronik-Händler einen Rail2RAil-Komparator raus oder nimm einen guten schnellen Rail2Rail-OPV. Schon die billigsten Komparatoren sind scheller als 500ns. Einen LM2901/2903 kann man z.B. aus der unstabilisierten Eingangsspannung Deines Spannungsreglers versorgen. Liegt die zwischen 7V und 30V ist das kein Problem. Den Pullup am Ausgang des Komparators dann einfach nach 5V schalten. Dann funktioniert er mit Eingangsspannungen von -0,2V bis über 5V. Michael
Yalu X. schrieb: > Diese kurze Zeit wirst du mit dem TL084 > kaum erreichen, da dessen Antwortzeit ja nicht nur von der Slewrate > abhängt, sondern auch von Verzögerungen der Eingangsstufe und Sätti- > gungseffekten der Ausgangsstufe beeinflusst wird. Die Entsättigung der Ausgansstufe bei OPVs dauert häufig deutlich länger als 10µs. Michael
Angehängte Dateien:
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schaltung.png
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Ich habe gerade mal den LM393 und dem TL082 miteinander verglichen. Testaufbau und Messergebnisse vom Oszi sind im Anhang. Damit der TL082 eine Eingangsspannung von 0V verarbeiten kann, habe ich ihm eine negative Versorgungsspannung von -2V gegönnt. Der LM393 braucht diese nicht. Beide Kandidaten werden erwartungsgemäß umso langsamer, je kleiner die Spannungsdifferenz zwischen den beiden Eingängen beim Umschalten ist. Ich habe als Schwellwert 0,39V und als Signalspannung 0,53V und 0V genommen. Damit sind die Eingangsdifferenzspannungen 0,14V bzw.-0,39V. Ergebnisse: - Der LM393 braucht bei der steigenden Flanke recht lange (750ns), um aus der Sättigung herauszukommen. Danach geschieht der Signalanstieg innerhalb von 250ns. - Beim TL082 ist der Sättigungseffekt bei der steigenden Flanke wider Erwarten kaum zu erkennen, dafür dauert aber der Signalanstieg 1,5µs, so dass er insgesamt langsamer als der LM393 ist. - Bei der fallenden Flanke braucht der TL082 doppelt so lange (400ns) wie der LM393 (200ns), um aus der Sättigung herauszukommen. Die Abfallzeiten sind bei beiden deutlich kürzer als die Anstiegszeiten, aber auch hier schneidet der TL082 schlechter ab. - Durch Verringern des Schwellwerts (Erhöhung der Eingangsdifferenzspan- nung) kann die Anstiegsgeschwindigkeit des TL082 gesteigert werden. Dies geht aber stark auf Kosten der Abfallgeschwindigkeit. Wählt man den Schwellwert zu klein, besteht zudem die Gefahr, dass Low-Pegel (die ja meist etwas oberhalb von 0V liegen dürften) am Eingang nicht mehr als solche erkannt werden - Da der TL082 mit einer negativen Spannung versorgt werden muss, liegt auch der Low-Pegel am Ausgang im negativen Bereich, was ein Problem für die nachfolgende Schaltung darstellen kann. Obwohl der Input-Common-Mode-Voltage-Range der beiden Bausteine nicht bis zur positiven Versorgungsspannung heranreicht, wird eine Signalspan- nung von 5V von beiden korrekt in einen High-Pegel am Ausgang umgesetzt, da es für den Komparatorbetrieb genügt, wenn einer der beiden Eingänge innerhalb des spezifizierten Bereichs liegt. Wichtig ist nur, dass das Eingangssignal innerhalb der Maximum Ratings bleibt, was aber hier kein Problem darstellt. Auch wenn der TL082 etwas besser abschneidet als erwartet, würde ich auf jeden Fall den LM393 vorziehen. Falls die relativ lange Verzögerung beim Low-High-Übergang stört, sollte man einen Komparator mit Antisättigungs- vorrichtung und evtl. einem Push-Pull-Ausgang einsetzen, der aber etwas teurer als der LM393 ist.
Yalu X. schrieb: > - Beim TL082 ist der Sättigungseffekt bei der steigenden Flanke wider > Erwarten kaum zu erkennen, dafür dauert aber der Signalanstieg 1,5µs, > so dass er insgesamt langsamer als der LM393 ist. Beim TL082 gibt es kaum Sättigungseffekte, weil seine Ausgangsstufe gar nicht sättigen kann. Als Emitter/Source-Folger hat man automatisch keine Sättigung, deshalb reagiert der TL082 relativ schnell. Nachteil: Mit dieser Technik ist kein Rail2Rail-Ausgang möglich. Bei der High-->Low-Flanke scheint dagegen intern eine Stufe gesättigt zu haben. Michael
Noch schnell, schnell Feedback geben. Vielen vielen Dank für die ganzen Erklärungen und durchgeführten Tests. Ich habe heute den Komparator bekommen. Leider bin ich echt gerade extrem ausgelastet und hoffe Euch übermorgen ein angemessenes Feedback zu geben. Sorry :( Gruß, Björn
So, nu wirds aber auch mal Zeit für das erwähnte Feedback :) Habe die Schaltung nun mit einem LM293 aufgebaut und funktioniert! Danke nochmals für die ganzen Tips und Infos in Sachen Komparatoren vs OPs. Leider haben die Komparatoren in den günstigen Preissegmenten nie einen Push/Pull Ausgang woraufhin man dann einen externen PullUp benötigt. Laut Datenblatt kann der Komparator 16mA Sinkstrom. Habe momentan 1k Pullup dran, damit die steigende Flanke auch steil ist. Eigentlich dachte ich, ich könnte mit dem Widerstand noch etwas niedriger gehen, doch dann bekommt er die Spannung nicht mehr komplett runter gezogen. Nun funktioniert es aber erstmal - das Projekt muß fertig werden. Gruß, Björn
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