Hallo Zusammen, ich möchte eine steuerbare Spannung möglichst nah an 0V fahren (Steuerbereich biploar). Die Schrittweite in der die Spannung verstellt werden kann beträgt ca. 19µV. Ich suche nun einen Komparator dessen Hysterese kleiner ist als diese 19µV, damit ich diese feine Schrittweite überhaupt ausnutzen kann. Hat jemand einen Tipp für mich?
Gerd schrieb: > Die Schrittweite in der die Spannung verstellt > werden kann beträgt ca. 19µV. Klingt nach digital. Gerd schrieb: > ich möchte eine steuerbare Spannung möglichst nah an 0V fahren > (Steuerbereich biploar). fahren klingt nach Regelung. Warum suchst du dann einen Komparator? Wenn du regeln willst machst du einen Soll/Istwertvergleich und regelst über eine entsprechende Analogschaltung oder digital einen Regelalgorithmus nach. Mit einem Komparator hast du nur die 'dümmste' aller Regelungen nämlich ein-aus. Wenn das also digital ist, warum misst du dann nicht den Istwert und regelst nach einem (PID) Algorithmus nach?
Ja es ist digital. Das Ganze soll quasi ein Sample and Hold werden. Der Controller soll einmal bei Knopfdruck auf 0 abgleichen und dann dort stehenbleiben bis erneut gedrückt wird. Damit der Controller auch merken kann ob es 0 ist dachte ich einfach an einen Komparator und SAR Algorithmus.
19µV ist doch nur ein Kriterium. 19µV kann man notfalls mit einem Verstärker auf jeden beliebigen Wert aufblasen. Interessant wäre aber auch der gesamte mögliche Spannungsbereich, denn dann erst kann man Überlegungen zur erforderlichen Genauigkeit anstellen. Änderungsgeschwindigkeiten bzw. Frequenzen sind in diesem Zusammenhang auch nicht ganz unwichtig.
Der Spannungsbereich ist doch uninteressant dafür. Es geht nur um einen Vergleich. Naja, ok offensichtlich kennt keiner so ein Bauteil und es muss doch ne Beschaltung eines gewöhnlichen Komparators her.
Wenn ich die 19µV um Faktor 100 Verstärke, habe ich 1.9 Volt. Damit bewege ich mich in einem Bereich, der sich wesentlich leichter verarbeiten lässt. Außerdem werden Abweichungen von den 19µF ebenfalls um Faktor 100 Verstärkt und sind somit viel leichter erkennbar. Wenn jedoch die Eingangsspannung z.B. im Bereich von 0 - 10 Volt liegt, dann kann ich sie nicht mehr einfach so um Faktor 100 Verstärken. Deswegen ist der Bereich bei der Bauteilwahl sehr wichtig. Zeichen mal einen Schaltplan dazu.
Stefan us schrieb: > Wenn ich die 19µV um Faktor 100 Verstärke, habe ich 1.9 Volt. Sicher? > Abweichungen von den 19µF Sicher?
Sorry, ich habe µ mit m verwechselt. Aber im Prinzip bleibt meine
Aussage ansonsten gültig. Wenn ich Verstärke, und Vergleiche muss das im
Rahmen bleiben, den die Bauteile unterstützen.
> Abweichungen von den 19µF
Der Tippfehler ist offensichtlich.
Gerd schrieb: > Naja, ok offensichtlich kennt keiner so ein Bauteil und es muss doch ne > Beschaltung eines gewöhnlichen Komparators her. Ein Komparator hat ja auch keine Hysterese, die kommt durch die positive Rückkopplung zustande. Georg
Gerd schrieb: > Naja, ok offensichtlich kennt keiner so ein Bauteil Ganz Recht. Du wirst es ja wissen.
Verstehe ich das richtig und du willst sowas wie eine präzise Sample/Hold Spannung erzeugen, die deutlich genauer (genauer aufgelöst) ist wie dein A/D Wandler im µC Man könnte jetzt einen externen 16 oder 20 Bit Wandler nehmen, bei Knopfdruck messen und deine Gerd schrieb: > steuerbare Spannung entsprechend einstellen. Ansonsten musst du nach Präzisions-Schmitt Trigger oder Präzisisonskomparator suchen, wenn ich mir jetzt einfach mal den AD790 heraussuche dann hat der einen Offset und eine Hysterese im 100µV bis 1mV Bereich, also deutlich zu schlecht für dich. Alternativ (Wenn es nicht schnell sein muss) einen mit einem ultra Low Offset OP aufbauen.
Gerd schrieb: > Der Spannungsbereich ist doch uninteressant dafür. Es geht nur um einen > Vergleich. nun ja... > > Naja, ok offensichtlich kennt keiner so ein Bauteil und es muss doch ne > Beschaltung eines gewöhnlichen Komparators her. Eine einzelbauteil gibt es IMHO auch nicht. Eine derartiger Komparator mit Hyterese ultraklein wurde in der Zeitschrift "Elektronik" des Franzis-Verlages veröffentlicht. Wenn Du selber nicht fündig wirst, schaue ich mal im Archiv.
Die ganze Idee ist wie ueblich quatsch. Wir fangen nochmals an. Was soll das Ganze ? Eine Speisung auf null regeln macht ja keinen Sinn. Dann kann man sie gleich abschalten. Was soll das Ganze ?
Manchmal finde ich es übertrieben, wenn hier immer nach der ganzen Schaltung gefragt wird, aber so langsam verstehe ich das.
19µV? Alle Störspannungen, Rauschen, Brummen, Schaltstörungen, Offsetspannungen müssen also auch unter 19µV liegen. Und wie lange dauert es wohl bis die Regelung auf unter 19µV eingeschwungen ist? Oh Mann, was für ein Quatsch wieder...
Nun, sowas ist ganz bestimmt kein Quatsch wie einige meiner Vorposter meinen. Es gibt durchaus Anwendungen, wo man sowas benötigt. Aber dank google brauche ich heute nicht ins Zeitschriften Archiv laufen, hier der Link einer ähnlichen Schaltung wie in de von mir erwähnten "Elektronik": http://www.epanorama.net/sff/Misc/Op-Amps/Dual%20Feedback%20Amplifier%20Zeros%20Comparitor%20Hysteresis.pdf HTH
Ein Komparator is im Wesentlichen ein Verstaerker in openloop betrieb. Der hat einen Eingangsoffset, ganz sicher groesser als diese 19uV. Nein, kann man nich kompensieren, denn dann kommt die Drift. Was auch hin und wieder spezifiziert wird ist die Schaltgeschwindigkei fuer einen definierten Schritt. Wenn der Schritt gegen null geht, geht auch die Geschwindigkeit gegen Null. So ganz nebenbei. Was es gibt fuer Linearbetrieb sind Verstaerker mit Null Drift und quasi Null Offset.
Gerd schrieb: > Ich suche nun einen Komparator dessen Hysterese kleiner ist als diese > 19µV, damit ich diese feine Schrittweite überhaupt ausnutzen kann. Du suchst schon einen Komparator, dessen Genauigkeit selbst besser als 19uV ist. Vergiss es, ich kenne keinen, die liegen eher bei 3mV und das nennen die precision. Du könntest erst mal so präzise OpAmps suchen AD8551 (1uV) LTC2057HV (4uV ZeroDrift bis 60V) LMP2021 (5uV max) LTC1250 (5uV chopperstabilisiert) MCP6V11 (8uV, 1.6-5.5V, Reichelt) LTC1152 (10uV zero drift, Ladungspumpe, Reichelt) AD8551 (10uV, zero drift, Reichelt) AD8622 (10uV) Damit kannst du das Signal 1000-fach verstärken und dann mal gucken, ob es in einem Komparator passt. Aber ich verspreche dir: Das wird nichts. Deine 19uV sind so wenig, daß die bereits erreicht werden, wenn die Platine nur etwas erwärmt wird (Thermospannungen) oder gebogen wird. Auch ist die Verstärkung so hoch, daß 19uV zu 19mV und dann zu Vollausschlag egal wie man es aufbaut zu einer Rückkopplung auf das Eingangssignal führt, also das um mehr als 19uV verändert. Lies in Art of Electronics/Hohe Schule der Elektronik (Horowitz/Hill) den Abschnitt über Präzisionsschaltungen.
@Udo: Wozu nochmal messen, wenn ich 95% meines SAR Wandlers schon habe? Ja den AD790 hab ich auch gefunden, leider deutlich zu schlecht. Vielen Dank an Andrew und MaWin für konstruktive Vorschläge!
Gerd schrieb: > @Udo: Wozu nochmal messen, wenn ich 95% meines SAR Wandlers schon habe? > Ja den AD790 hab ich auch gefunden, leider deutlich zu schlecht. Wart mal. Du willst also einen ADC mit SAR bauen. Und suchst dafür den Komparator? Das wäre dann ca. ein 16-Bit ADC mit 1.25V Endwert. Stimmt das so? Und warum sagst du das nicht gleich? Dann nimm irgendeinen Komparator. Eine Hysterese hat der normalerweise schonmal nicht. Aber einen Offset - den man wegtrimmen kann. Genauso wie man den Einfluß von Eingangs-Biasströmen wegtrimmen kann. Was man nicht weggetrimmt kriegt, ist die Drift (über Temperatur, Zeit) dieser Werte. Also schau darauf, daß diese Werte klein sind. Aber natürlich haben deine Widerstände und der DAC selber ja auch Temperaturkoeffizienten. Und Rauschen. Und der Aufbau bringt Thermospannungen rein. Deine 19µV Auflösung wirst du also so-oder-so nicht in 19µV Genauigkeit umgesetzt kriegen. Bei Komparatoren (genau wie bei OPV) kann man in gewissen Grenzen Geschwindigkeit gegen Drift traden. Das Extrem sind dann chopperstabilisierte (aka auto-zero, zero-drift) OPV, die aber dafür langsam sind. Mach dir also auch Gedanken, wie schnell das werden soll.
Gerd schrieb: > Ja es ist digital. Das Ganze soll quasi ein Sample and Hold werden. Der > Controller soll einmal bei Knopfdruck auf 0 abgleichen und dann dort > stehenbleiben bis erneut gedrückt wird. Damit der Controller auch merken > kann ob es 0 ist dachte ich einfach an einen Komparator und SAR > Algorithmus. @Axel: Habe ich doch geschrieben. Das Ganze soll nur nach dem SAR Prinzip funktionieren. Am Ende ist es natürlich nicht einfach ein ADC. Und schnell muss es auch nicht sein, was aber aus dem "Knopf drücken" imho auch hervorging. Temperatur, Widerstände usw. sind im Griff. Es ging hier nur um den Komparator. Und Komparatoren haben sehr wohl eine Hysterese.
Grundsätzlich wäre es einfach, wenn man http://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen#Der_Komparator gelesen hätte, aber wer ein paar wenige µV verstärkt, hat auch Rauschen, Störungen und das Weglaufen durch den TK am Hals.
Ja genau Oszi... Weil bei wenigen µV alles noch so ist wie im Bilderbuch..
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