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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik übersprechen der eingänge bei komp. lm319


Autor: henne (Gast)
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hallo bastelgemeinde.

zur sache: bin mit meinem latein langsam am ende.

ich möchte zwei analoge signale im bereich um 1 MHz mit einem lm319 
vergleichen, sie kommen jeweils von operationsverstärkern.
leider habe ich ein sehr starkes übersprechen von einem 
komparatoreingang auf den anderen, das verhunzt mir natürlich gänzlich 
den spannungsvergleich.
ich tippe auf die interne schutzbeschaltung des differenzeingangs aus 2 
Z-dioden. ich denke mal die leckströme durch die in reihe geschalteten 
dioden verursachsen einen spannungsabfall an den (wohl zu großen) 
ausgangswiderständen der vorstufe.

ich hoffe die problembeschreibung ist deutlich genug, und vielleicht 
hatte ja jemand bereits ein ähnliches problem, und kennt eine lösung? :)

Autor: flätz (Gast)
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> ich tippe auf die interne schutzbeschaltung des differenzeingangs aus 2
> Z-dioden

Was meinst Du? Der LM319 hat keine Z-Dioden.
Falls Du eine unipolare Spannungsversorgung verwendest, könnte Dein 
Problem der eingeschränkte Gleichtakt-Eingangsspannungsbereich des 
Komparators sein. Gnd bis +1V sind als Eingangsspannungen nicht 
zulässig.
Ohne Schaltbild wird man Dir ansonsten kaum helfen können.

Autor: Ich (Gast)
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Der Schaltplan wäre nicht schlecht um zu helfen.

Günstig ist bei der Frequenz eine symmetrische Spannungsversorgung.
Wie hoch ist die zu verarbeitende Spannung? Wie ist der unbenutzte 
Komparator beschalten?

Was verstehst Du unter "das verhunzt mir natürlich gänzlich den 
spannungsvergleich"?
Der Komparator hat am Ausgang nur 2 Zustände,
also U1>U2 und U1<U2.

Autor: henne (Gast)
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also ich nutze eine symmetrische versorgung von +-15V.

der lm319 hat am differenzeingang als schutzbeschaltung 2 Z-dioden 
("gegenläufig" und in reihe), um überspannungen abzufangen. leckströme 
durch diese könnten "draußen" auf dem anderen eingang ja 
spannungsabfälle verursachen?!

also konkret: lege ich den + eingang über einen widerstand auf GND, und 
an den - eingang einen sinus, dann zieht der sinus den + eingang mit 
(der ja auf GND liegen sollte).
wenn die spannungen von einem eingang auf den anderen übersprechen, dann 
ist ein vergleich beider spannungen natürlich ungenau, da sich diese ja 
beeinflussen.

der 2. komparator im lm319 ist übrigens nicht beschaltet.

ich werde wohl nicht umhin kommen recht kleine pull-down widerstände an 
beide eingänge zu schalten, die dann natürlich leistung verbraten. :(

Autor: henne (Gast)
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achso: die spannungen an den eingängen sind im bereich 0-5V.

Autor: Jens G. (jensig)
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>also konkret: lege ich den + eingang über einen widerstand auf GND, und
>an den - eingang einen sinus, dann zieht der sinus den + eingang mit
>(der ja auf GND liegen sollte).

passt irgendwie nicht zusammen: wenn der +Eingang auf Masse liegt, kann 
der doch nicht mitgezogen werden. Hier gibt's also noch Erklärungsbedarf 
deinerseits, und auch ein Schaltbild.

Autor: Ich (Gast)
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"ich werde wohl nicht umhin kommen recht kleine pull-down widerstände an
beide eingänge zu schalten, die dann natürlich leistung verbraten. :( 
"

Bei den geringen Eingangsströmen wird nichts verbraten.



Wie schon geschrieben:
"Der Komparator hat am Ausgang nur 2 Zustände, also U1>U2 und U1<U2."

Wenn Du also mit "vergleich beider spannungen" die Differenz wissen 
willst geht das mit einem Komparator nicht.

Bei 1 MHz hat natürlich die Sperrschichtkapazität der von Dir 
eingefügten Z-Dioden einen Einfluß.

---10R-----------E(+)
       |
       R
       |
      GND            LM319
       |
       R
       |
---10R-----------E(-)

So ist der LM319 bei Deinen genannten Eingangsspannungen auch 
abgesichert.

Autor: flätz (Gast)
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Die Z-Dioden hast Du selbst zugefügt? Dann ist es kein Wunder, dass die 
Signale übersprechen. Die Kapazitäten von Z-Dioden können bei einigen 
100pF liegen. Die Impedanz bei 1MHz liegt dann in der Gegend von 1kOhm.
-> Z-Dioden sind bei diesen hohen Frequenzen als Überspannungsschutz in 
Signalleitungen völlig unbrauchbar.

Autor: henne (Gast)
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>>also konkret: lege ich den + eingang über einen widerstand auf GND, und
>>an den - eingang einen sinus, dann zieht der sinus den + eingang mit
>>(der ja auf GND liegen sollte).
>passt irgendwie nicht zusammen: wenn der +Eingang auf Masse liegt, kann
>der doch nicht mitgezogen werden. Hier gibt's also noch Erklärungsbedarf
>deinerseits, und auch ein Schaltbild.

ich sagte doch über einen widerstand an masse (augenroll). fließt 
durch diesen dann strom, (der eingangsstrom des komp.), dann fällt eine 
spannung darüber ab und er liegt eben nichtmehr "auf masse".

>Wie schon geschrieben:
>"Der Komparator hat am Ausgang nur 2 Zustände, also U1>U2 und U1<U2."
ehrlich?

>Die Z-Dioden hast Du selbst zugefügt? Dann ist es kein Wunder, dass die
>Signale übersprechen. Die Kapazitäten von Z-Dioden können bei einigen
>100pF liegen. Die Impedanz bei 1MHz liegt dann in der Gegend von 1kOhm.
>-> Z-Dioden sind bei diesen hohen Frequenzen als Überspannungsschutz in
>Signalleitungen völlig unbrauchbar.
also man bekommt hier etwas das gefühl mit wänden zu reden. laut 
datenblatt hat er zwei z-dioden am eingang! meine güte...


im anhang befindet sich mal eine "beispielschaltung", S1 und S2 seien 2 
signalquellen, sagen wir opv'ausgänge. auf die schnelle habe ich statt 
eines komparators einen opv genommen, ist ja letztlich das gleiche.

ich habe das problem, dass ein eingang den anderen mitzieht. 
eingezeichnet habe ich jetzt bereits kleine lastwiderstände, aber hilft 
nix.

Autor: Ich (Gast)
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Zu den Z-Dioden:
Ich sehe im Datenblatt keine.

aber ich lese dort bei Betrieb mit Vcc=5Volt:
Input Voltage Range= 1-3 Volt.

Das ist Dein Problem bei Deiner Schaltung!!!

Wie oben schon erwähnt, den LM319 mit symmetrischer Spannungsversorgung 
betreiben.

Autor: Ich (Gast)
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Mit einer anderen Sache verwechselt, habe grade noch mal alles gelesen. 
Also Du betreibst mit +-15 Volt. Ist der Anschluß GND auch an 
Betriebsspannungsmasse oder aus versehen mit Vee verbunden?

Und Z-Dioden sind im Datenblatt wirklich nicht drin. Der Eingangsstrom 
ist zu niedrig für einen problematischen Spannungsabfall.

Ist die Masse der Signalquelle mit der Masse vom LM319 verbunden?
Du solltest die Eingangsspannungen nicht über Widerstände gegen Masse, 
sondern über Serienwiderstände an den Eingang des Komperators legen.

Autor: henne (Gast)
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http://www.datasheetcatalog.org/datasheets/270/52732_DS.pdf

da sind welche. ja, rechnerisch sind die eingangsströme auch zu niedrig, 
aber leider habe ich trotzdem rippel im moment des umschaltens. :(

Autor: flätz (Gast)
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> also man bekommt hier etwas das gefühl mit wänden zu reden. laut
> datenblatt hat er zwei z-dioden am eingang! meine güte...

Oben war von LM319 die Rede. Jetzt kannst Du weiter mit Deinen Wänden 
reden.

Autor: Ich (Gast)
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Noch zur Ergänzung:

Wenn die Eingangsspannungen den Komparator mehrfach während einer 
Schwingung umschalten, ist der LM319 definitiv zu langsam. Also such Dir 
was schnelleres.

Autor: Uwe (Gast)
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Hi!
>Wenn die Eingangsspannungen den Komparator mehrfach während einer
>Schwingung umschalten, ist der LM319 definitiv zu langsam.
Das ist Unsinn, er ist dann eher zu schnell und reagiert auf Rauschen.
Soetwas bekommt man mit Hysterese weg.
Das Übersprechen macht dir also Probleme. Bist du dir sicher das er 
falsch schaltet? Ich meine im Bereich des Schaltpunktes sollte die 
Beeinflussung
minimal sein weil die Eingangsströme fast gleich sind. 1MHz ist auch 
schon recht schnell, du hast ja immerhin eine Verzögerungszeit von min 
80ns, das merkt man schon. Ob dich die Z-Dioden am Eingang wirklich 
stören lässt sich vermutlich nur mit einem anderen Komp. testen,
welcher sowas nicht hat. Wäre aber schon möglich.

Viel Erfolg, Uwe

Autor: Ich (Gast)
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Du widersprichst mir um mir dann Recht zu geben?   LOL

Autor: Uwe (Gast)
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Hi!
@Ich (Gast)
>Du widersprichst mir um mir dann Recht zu geben?
Hää? Lese dir bitte genauer durch was ich bemängelt habe und das ich auf
die Schaltgeschwindigkeit hinweise hat auch einen anderen Grund.
80ns sind schon fast 20% der Signallänge und da werden
Phasenverschiebungen zwischen E/A schon gut sichtbar.

Viel Erfolg, Uwe

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