Fensterdiskriminator mit einem OPA

Ja.

Oder wie man neuerdings häufiger hört:

Yes, we can!

Werner wrote:
>>Ja.
>
>>Oder wie man neuerdings häufiger hört:
>
>>Yes, we can!
>
> Blödsinn. Das möcht ich mal sehen, wie Du das mit einem OPV machst.
>

Ich kann es sogar mit nur einen Einzel-Transistor und spar dabei das 
Geld für den OP.

Und jetzt kommst Du!

Schön, nachdem sich mal wieder die Dummlaller Wolf und Werner 
warmgelaufen haben:

http://electronicdesign.com/Files/29/1823/Figure_01.gif

Andrew, der nächste erste ist der 1. März, nicht April!

Ja, die Schaltung hat extrem hohe Punktzahl erreicht. Weiß auch nicht, 
wieso. Bin aber schon öfters beim Googeln drübergestolpert.

Da ist aber ein Relais drinnen!

Wenn du die zuläßt, dann wollen wir auch Röhren, Thyratrone, Pulsare und 
ähnliches verwenden.
Optokoppler sind auch nett.


Gruß -
Abdul

Abdul K. wrote:
> Andrew, der nächste erste ist der 1. März, nicht April!

Wohl wahr. Jedoch läuft eben jene Schaltung bei mir seit Jahren in zwei 
Ladegeräten, und das problemlos.

>
> Ja, die Schaltung hat extrem hohe Punktzahl erreicht. Weiß auch nicht,
> wieso. Bin aber schon öfters beim Googeln drübergestolpert.

Tja, der Rest der Forumsteilnehmer hat sicher ein Problem, google, yahoo 
und die Worte window comparator in der richtigen Reihenfolge zu 
benutzen. Wird hier ja täglich demnonstriert.

>
> Da ist aber ein Relais drinnen!

Und Trafo, Widerstände, Trimmer, etc.
Aber nur EIN aktives Bauelement - tja: yes we can ;-))

>
> Wenn du die zuläßt, dann wollen wir auch Röhren, Thyratrone, Pulsare und
> ähnliches verwenden.
> Optokoppler sind auch nett.

Mir ist das völlig egal was Ihr benutzen wollt. Macht einfach mal.

Also stoppt allemiteinander das Winseln das Ihr es nicht eher gebracht 
habt es so einfach anzugehen.


hth,
Andrew

Das ist kein Fensterdiskriminator, sondern nur ein Schmitt-Trigger, der 
hat auch zwei Schwellen, aber kein echtes Fenster. Das Relais zieht an, 
wenn eine Schwelle unterschritten ist und fällt ab wenn die andere 
überschritten wird.

Ein OP plus Schalttransistor geht, wenn der OP als Vollweggleichrichter 
geschaltet wird und das Fenster symmetrisch zum Nullpunkt liegt. Der 
Transistor muß dann den Komparator bilden.

Christoph Kessler (db1uq) wrote:
> ... sondern nur ein Schmitt-Trigger, der
> hat auch zwei Schwellen, aber kein echtes Fenster.

Völliger Nonsens. Ein STR hat EINE Schwelle. So was Sollte einem 
Funkaamteur nicht passieren.
Amateurfunkern passiert es dagegen immer wieder .


> Das Relais zieht an,
> wenn eine Schwelle unterschritten ist und fällt ab wenn die andere
> überschritten wird.

Diese Funktion bezeichnet der intelligente Teil der Welt als 
Fensterdiskriminator.

> Ein OP plus Schalttransistor geht, wenn der OP als Vollweggleichrichter
> geschaltet wird und das Fenster symmetrisch zum Nullpunkt liegt. Der
> Transistor muß dann den Komparator bilden.

Ein einzelner OP geht auch, eine Diode vor einem Eingang. Bau mal mit 
diesem Hinweis
http://electronicdesign.com/Files/29/1823/Figure_01.gif
auf und setze als OP einen "Klassiker" Siemens 865 ein.


Ist zwar kompletter Overkill, den Transistor durch einen OP zu rsetzen, 
aber: Es geht.  Und das war ja gefragt.

Herbert wrote:
> ... OP als Vollweggleichrichter ..
>
> Beim Suchen habe ich Schaltungen mit zwei Operationsverstärkern
> gefunden.
>
> Ist das auch wieder so eine Andrew-Taylor-Antwort?

Hör auf Dich weiter zu entblöden.

Der Schmitt-Trigger hat eine Hysterese, sonst ist es kein 
Schmitt-Trigger sondern ein Komparator. Und das sind zwei Schwellen, 
beim TTL 7413 7414 74132 beispielsweise 0,8V auseinander.
Ein Fensterkomparator wie der gute alte Siemens TCA965 hat zwei 
Schwellen, und zeigt an, ob die Eingangsspannung zwischen den beiden 
Schwellen liegt oder nicht.
Dazu muß er bei jeder der vier möglichen Schwellenüber/unterschreitungen 
umschalten, der Schmitt-Trigger nur bei zweien davon.

Ja zum "aktiven Vollwellengleichrichter" gibt es eine Trickschaltung mit 
nur einem OP, aber eigentlich wird noch ein Transistor gebraucht. Der OP 
wird als umschaltbarer +1 / -1 Verstärker geschaltet, der Transistor 
macht diese Umschaltung. Das wäre also insgesamt ein OP und zwei 
Transistoren - kein großer Gewinn.

http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/wincst.htm

http://de.wikipedia.org/wiki/Schmitt-Trigger
...Durch die Mitkopplung besitzt er im Gegensatz zum reinen Komparator 
unterschiedliche Ein- und Ausschaltschwellen, die um den Hysterese 
genannten Wert auseinanderliegen.

http://de.wikipedia.org/wiki/Komparator_(Analogtechnik)
...Eine ähnliche Funktionalität weist ein Fensterkomparator auf, bei dem 
das Ausgangssignal anzeigt, ob das Eingangssignal zwischen zwei 
definierten Minimal- und Maximalwerten (die das „Fenster“ bilden) liegt 
oder außerhalb.

(discernere heißt unterscheiden, comparare heißt vergleichen, das meint 
hier dasselbe)

Christoph,

spar Dir Deinen Dummlall.

Schau Dir die Schaltung an, denk Sie durch und Du wirst feststellen:

Relais abgefallen bei 0V bis ca. 2 V.
Relais zieht dann an angezogen bis U ladeschluß (ca. 14V).
Relais abgefallen ab 14Volt und bleibt dann abgefallen bei höheren 
Spannungen.

Das IST ein Fensterkomparator.


Hör endlich auf Dich hier weiter zu entblöden.

Herbert,
da Dir weder ein konkretes Schaltbild noch der Hinweis auf konkrete 
Bauelemente Typen den Zugang vermitteln: Das gibt doch allen hier 
deutlich zu verstehen wie es intelektuell um Dich bestellt ist.

Es mag zwar sein das Dir die Art und Weise wie Deine Frage beantwortet 
ist nicht gefällt. Unzweifelhaft ist diese aber korrekt beantwortet 
worden.

also auch auf die Gefahr hin, daß ich mich jetzt entblöden sollte:
wieso soll das Relais ab 2V anziehen, und ab 14V abfallen? Wenn die 
komischen V(olt)-Werte bei den R's Ohm bedeuten sollen, dann sehe ich 
nicht, wo die 2V herkommen sollen. Was soll das denne? Wenn die 
Zeichnung den Ruhezustand darstellen sollte, dann zieht das Relais an, 
wenn die 14V (oder so ungefähr) erreicht sind - Ladungsende.
Für mich ist es eine ganz normale Ladeschaltung mit Hysterese ...

Das Relais zieht erst an, wenn die Schlußspannung erreicht ist, davor 
wird der Akku über den Ruhekontakt (NC) mit dem maximalen Strom den der 
Trafo liefern kann geladen. Es liegt kein Widerstand außer dem 
Trafo-Innerwiderstand im Stromkreis.
Wenn der Akku vollgeladen ist, öffnet der Ruhekontakt und der 
Ladevorgang hört auf. Gleichzeitig  schließt der Arbeitkontakt (NO), das 
obere Poti ist über den Arbeitskontakt überbrückt, damit sinkt die 
Schwelle für den Wiederabfall des Relais bis diese Schwelle 
unterschritten ist. Ein klassischer Schmitt-Trigger mit Hysterese.

Jens G. wrote:
> Für mich ist es eine ganz normale Ladeschaltung mit Hysterese ...

Ja, das hast du richtig erkannt. Die Schaltung ist halt recht genial 
einfach.
Akkus bekommt ein periodischer Ladungszyklus besser als eine dauerhafte 
Erhaltungsspannung/-ladung.


Gruß -
Abdul

Andrew Taylor wrote:
> Christoph Kessler (db1uq) wrote:
>> ... sondern nur ein Schmitt-Trigger, der
>> hat auch zwei Schwellen, aber kein echtes Fenster.
>
> Völliger Nonsens. Ein STR hat EINE Schwelle. So was Sollte einem
> Funkaamteur nicht passieren.
> Amateurfunkern passiert es dagegen immer wieder .

Netter Spruch, aber:

Man muß die Funktion im Vierquadranten betrachten. Da unterscheiden sich 
Fensterdiskriminator und Schmitt-Trigger deutlich. Man folge der Kurve 
durch die Quadranten.


Gruß -
Abdul

Andrew Taylor wrote:
> Abdul K. wrote:
>> Andrew, der nächste erste ist der 1. März, nicht April!
>
> Wohl wahr. Jedoch läuft eben jene Schaltung bei mir seit Jahren in zwei
> Ladegeräten, und das problemlos.

Hm. Vielleicht hatte ich ihr bislang zu wenig Beachtung geschenkt?? OK, 
wird ordentlich auf die FP gebannt.


>
>>
>> Ja, die Schaltung hat extrem hohe Punktzahl erreicht. Weiß auch nicht,
>> wieso. Bin aber schon öfters beim Googeln drübergestolpert.
>
> Tja, der Rest der Forumsteilnehmer hat sicher ein Problem, google, yahoo
> und die Worte window comparator in der richtigen Reihenfolge zu
> benutzen. Wird hier ja täglich demnonstriert.
>
>>
>> Da ist aber ein Relais drinnen!
>
> Und Trafo, Widerstände, Trimmer, etc.
> Aber nur EIN aktives Bauelement - tja: yes we can ;-))

Ich würde ein Relais schon eher zu den aktiven Bauelementen legen.

BTW: Du meinst damit, das die Amis/Welt vom neuen Präsidenten auch 
wieder zuverlässig verarscht werden? Stimme dir zu. Das einzig stetige 
und zuverlässige an der Politik! Der König ist tot, es lebe der König.


>
>>
>> Wenn du die zuläßt, dann wollen wir auch Röhren, Thyratrone, Pulsare und
>> ähnliches verwenden.
>> Optokoppler sind auch nett.
>
> Mir ist das völlig egal was Ihr benutzen wollt. Macht einfach mal.
>
> Also stoppt allemiteinander das Winseln das Ihr es nicht eher gebracht
> habt es so einfach anzugehen.
>

Ich halte gegen zwecks Erkenntnisgewinn:
http://www.vishay.com/docs/83675/sfh620.pdf

Ist die zweite antiparallele Diode auf der Eingangsseite auch eine LED. 
Leuchtet das Teil also unabhängig von der Spannungsrichtung?

Das wäre dann auch ein Fensterdiskriminator.


Gruß -
Abdul

.
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  |             -        \
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  |             -         |
  |         x*D |         |
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  |             /\        |
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  '---|____|--------------x-----|____|---|



Ist das hier nicht etwas zum fensterln mit einem aktiven Dingens? 
Zumindest was die grundsätzliche Funktion angeht ... An C ist dann der 
Ausgang.
Ok, ist kein OPA - läßt sich damit aber analog machen.

dreimal habe ich es korrigiert, und immer wieder ist das Schema 
verwurschtelt. Aber ich hoffe, ihr erkennt, wie ich es meine.

mach mal R2=2*R1, und R4 vielleicht so 10k-20k (sonst hat das Ding zu 
geringe Gesamtverstärkung)
Der erste Umschaltpunkt ist dort, wo Ube=0,6V erreicht wird (Ub steigt 
schneller als Ue wegen dem Spannungsteiler an E (R1+R2), womit Uc auf L 
geht.
Wenn Ub=x*Ud (Diodenreihe), wird Ub geklemmt. Bei weiterer Erhöhung 
steigt Ue soweit an, daß Ube wieder kleiner 0,6V wird - Uc geht wieder 
auf H.
Ok, der L-Pegel geht nur max. bis auf Ue runter - und das ist variabel. 
Aber wie gesagt - es ging mir nur ums grundsätzliche erstmal.

Berechnung: wenn ich Lust habe heut abend, werde ich es mal herleiten so 
als neue Übung ;-)
Aber immerhin, man sieht schon drei Phasen in deiner Simu ;-)

So, Formeln sollten sein:
unterer Schaltpegel: 0,6V/(1-(R1/(R1+R2)))
obere Schaltpegel:   (Ud-0,6V)(R1+R2)/R1

Ud ist die Gesamt-Dioden-Flußspannung. R1/R2 ansonsten entsprechend 
deinem Plan in der Simu.
Die 0,6V sind die Ube des Q1. Kann natürlich in gewissen Grenzen 
streuen.
R4 sollte bezogen auf R1 und R2 recht hoch sein (ich hätte nichts gegen 
R4=100k, R1=2,2k), weil sonst der Kollektorstrom zu sehr mit in die 
Rechnung gehen würde.
R3 ist unkritisch (dient nur zur Strombegrenzung) - 10k ist gut.
Mit R2=4,4k (ja ja, nicht praxisgerecht), Ud=2V kommen Schaltschwellen 
von 0,9V und 4,2V raus.

Am besten man rechnet zuerst die R's für die untere gewünschte 
Schaltschwelle aus, dann passt man einfach Ud für die obere an.

Genauso sollte es auch mit einem OPV gehen, wobei die B-E-Diode im Q1 
durch eine extra eingeimpfte Spannung (z.B. Diode) simuliert werden muß 
(einen Spannungsversatz brauchen wir ja für den Ruhezustand).
Also Q1 rausnehmen, OPV rein, - Eingang als Basis, + Eingang über Diode 
an R1/R2 (Anode richtung OPV), und auch über hochohmigen R nach +V2

Na dann zeig mal deine Simulation ...

na so ein Mist - da hat Andrew ja wirklich recht gehabt - Yes, we can.

Mit OPV wird das dann idealer, sprich die Schaltflanken werden steiler, 
und der L-Pegel ist unabhängig vom Eingangspegel (z.Zt. schlägt ja der 
ansteigende Pegel an E auf den C durch), und man kann dan auch die 
Polarität des Ausgangsfensters frei wählen, indem man einfach die + und 
- Eingänge entsprechend polt.

Achja, in einer OPV-Schaltung braucht man eigentlich gar keine 
Zusatz-Diode als Spannungsversatz - es reicht, wenn man einfach über den 
Zusatz-R den einen Eingang etwas vorspannt. Die Dioden-Rehe ist 
natürlich weiterhin notwendig, um den anderen Eingang auf eine bestimmte 
max. Spannung zu klemmen.

ach ja - sorry - die Dioden waren in meinem Vorschlag wirklich verkehrt 
herum ...

Hi Herbert,
hast Du die Schaltung eigentlich noch als OPV-Variante simuliert, oder 
keine Lust mehr.
Frage bloß, weil es hätte mich schon noch interessiert ...
Also statt Basis den einen Eingang anbinden, und bei Emitter den anderen 
EIngang. Den "Emitter"-Eingang über rel. hochohmigen R gegen + 
vorspannen (50-100k oder sowas), um erstmal eine definiert Grundstellung 
ab Ue=0V zu haben

hmmm, das Schaltungsprinzip scheint aber irgendwie abzuweichen, und ein 
"Fenster" ist wohl auch keins sichtbar. Vielleicht mal R2 auf 15k 
reduzieren, damit Vpos nicht so weit nach oben abhaut ...

na - sieht ja perfekt aus .... noch einen kleinen hochohmigen R von 
Ausgang auf Vpos, und wir haben Triggerverhalten (falls das Schlappern 
am Umschaltpunkt in der Realität stören sollte, bzw. die Umschaltflanken 
steiler werden ...)

genau - obwohl - es wird wohl nur eine Flanke beschleunigt - liegt wohl 
an der Diode, die die eine Richtung leider klemmt. ist aber kein problem 
mit einem so 1k R vor der Verbindung R6 und Vpos Eingang des OPV. 
Allerdings bekommt man damit keine einheitliche Hystere für beide 
Richtungen - naja, war ja ohnehin ursprünglich nicht gefragt ;-)