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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kurze Frage zu Komparator


Autor: Tom H. (doktor_zischer)
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Hallo an Alle,

möchte Masse auf eine Led aufschalten. Der Komparator wird mit einfacher 
Versorgungsspannung +15V versorgt.

Wenn am nichtinvertierenden Eingang jetzt eine Referenzspannung von z.B. 
5V anliegt und der Pegel am invertierenden Eingang geringer ist, liegen 
am Ausgang +15V an.

Wenn der Pegel am invertierenden Eingang größer 5V ist liegen am Ausgang 
0V bzw Gnd an.


Stimmt das so?


Vielen Dank schonmal im vorraus, und einen schönen Sonntag!

Gruß,
Thomas

Autor: Wilhelm F. (ferkes-willem)
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Du beschreibst exakt die Funktion eines Komparators.

Wenn deine Schaltung und Bauteile bei den angegebenen Spannungen 
mitspielen, sollte alles funktionieren.

Bei integrierten Komparator-Bausteinen muß man etwas aufpassen, da gibt 
es einige mit Open-Collector-Ausgang, da muß die Last an VCC anliegen.

Du hast doch hoffentlich auch einen Vorwiderstand vor der LED???

Autor: Dussel (Gast)
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Mit der Polarität bin ich mir nicht ganz sicher, aber so ist es. Wobei 
wahrscheinlich nicht die ganze Versorgungsspannung anliegen wird.

Autor: Tom H. (doktor_zischer)
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Super :) Dann lag ich ja sogar richtig.

Wollte eigentlich den LM339 verwenden, dem Datenblatt habe ich jetzt 
aber entnommen das der wohl Open-Collector Ausgänge hat. Bedeutet das 
jetzt das ich den nicht nehmen kann?

Wollte meine Led's mit einer separaten Versorungsspannung versorgen und 
die Komparatoren einfach die Masse aufschalten lassen.

Vorwiderstände sind natürlich auch vorhanden.

Autor: Wilhelm F. (ferkes-willem)
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>Wollte meine Led's mit einer separaten Versorungsspannung versorgen
>und die Komparatoren einfach die Masse aufschalten lassen.

Dann ist es doch richtig?

Open Collector bedeutet, daß da intern am Ausgang des LM339 ein 
NPN-Transistor drin ist, der den Ausgang auf Masse zieht. Die LED müßte 
dann an VCC geschaltet werden. Würde das genügen? Die maximale 
Strombelastung der Ausgänge liegt nach meinem Datenblatt LM339 (Texas 
Instruments) bei 20mA. Und die darf man keinesfalls überschreiten, auch 
nicht geringfügig.

Autor: Tom H. (doktor_zischer)
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>Dann ist es doch richtig?

Ja stimmt. Nachdem ich mir mal das interne Schaltbild angeschaut habe 
glaube ich zu verstehen was du meinst. Das bedeutet also das der 
Komparator eigentlich garkeine positiven Spannungen rausgeben kann.
Der Widerstand von Output auf Vcc der in den meisten Beispiel 
Applikationen aus dem Datenblatt vorhanden ist, hebt den Output dann auf 
Vcc wenn der Ausgangstransistor gesperrt ist, richtig?
Kann man den Widerstand einfach weglassen wenn man keine postiven 
Spannungen am Ausgang braucht?

Nochmal zu den Led's:
Die können also dann eine separate Versorgungsspannung bekommen?


Soviel zu einer "kurzen Frage" ;)

Autor: Wilhelm F. (ferkes-willem)
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Tom H. schrieb:

>Das bedeutet also das der Komparator eigentlich gar keine
>positiven Spannungen rausgeben kann.

Genau so ist das!

>Der Widerstand von Output auf Vcc der in den meisten Beispiel
>Applikationen aus dem Datenblatt vorhanden ist, hebt den Output
>dann auf Vcc wenn der Ausgangstransistor gesperrt ist, richtig?

So sollte es sein.

Übrigens, was hast du denn für ein Datenblatt? Bei mir sind nämlich 
keine Beispiele drin.

Wieviel Strom benötigen denn die LEDs? Denn, ich hab nochmal 
nachgeschaut, der mindest garantierte Ausgangsstrom liegt bei 6mA, das 
könnte nun doch etwas wenig sein. Unter Umständen mußt du doch noch 
einen Transistor an den Output schalten, dann aber evtl. einen anderen 
Komparator wählen.

>Kann man den Widerstand einfach weglassen wenn man keine postiven
>Spannungen am Ausgang braucht?

Eben deshalb muß ich mal ein anderes Datenblatt mit gleichem Inhalt 
suchen. Kannst du mir mal den Link posten?

>Die Led's können also eine separate Versorungsspannung bekommen?

Wenn diese nicht höher ist als die des Komparators, sollte es auf jeden 
Fall gehen. Ansonsten muß ich das mal nachschauen.

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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Tom H. schrieb:
> Das bedeutet also das der Komparator eigentlich garkeine positiven
> Spannungen rausgeben kann.

So ist es. Du kannst dir die Ausgangsschaltung des Komparators nähe-
rungsweise als Schalter zwischen dem Ausgang und GND vorstellen. Wenn er
geschlossen ist, kann ein Strom gegen GND fließen, wenn er offen ist,
fließt kein Strom.

> Kann man den Widerstand einfach weglassen wenn man keine postiven
> Spannungen am Ausgang braucht?

Ja. Einen Verbraucher wie eine LED schaltet man am einfachsten (natür-
lich mit Vorwiderstand) zwischen eine positive Versorgungsspannung und
den Ausgang. Die LED leuchtet dann, wenn die Spannung am nichtivertie-
renden Eingang niedriger als die am invertierenden ist.

> Die können also dann eine separate Versorgungsspannung bekommen?

Ja. Die LED-Versorgungsspannung kann auch höher oder niedriger sein als
die Versorgungsspannung des Komparators, sollte aber denselben Massebe-
zug haben.

Autor: Tom H. (doktor_zischer)
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Okay! Vielen Dank euch beiden. Jetzt weiß ich auch was ein 
Open-Collector Ausgang ist :)


>Übrigens, was hast du denn für ein Datenblatt? Bei mir sind nämlich
>keine Beispiele drin.

Dieses hier:
http://www.national.com/ds/LM/LM139.pdf

>Wieviel Strom benötigen denn die LEDs? Denn, ich hab nochmal
>nachgeschaut, der mindest garantierte Ausgangsstrom liegt bei 6mA, das
>könnte nun doch etwas wenig sein. Unter Umständen mußt du doch noch
>einen Transistor an den Output schalten, dann aber evtl. einen anderen
>Komparator wählen.

Wollte den Led's 10mA geben. Eigentlich hatte ich das ganze urpsrünglich 
ja mal mit dem LM324 geplant, allerdings wär ich da mit der Pinbelegung 
nur ziemlich schlecht hingekommen. Bei dem 339er passt mir das viel 
besser.
Vielleicht sollte ich aber doch nochmal umdenken und ein Layout mit dem 
LM324 austüfteln. Oder ich finde was Pinkompatibles zum 339 was aber 
mehr Strom verträgt.

Autor: Wilhelm F. (ferkes-willem)
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So, ich hab mir jetzt mal das Datenblatt von National gezogen. Auch 
dort: Man sollte den Ausgangsstrom nicht unbedingt über 6 mA treiben, da 
sich sonst die Sättigungsspannung am Ausgangstransistor drastisch 
erhöht. Mit einer Low-Current-LED ist das aber OK, bzw. eine normale LED 
für 20mA erreicht mit 6mA nicht ganz die volle Helligkeit.

Zwischen 6mA und 10mA liegen in der Helligkeit von LED keine groß 
wahrnehmbaren Welten, das solltest du auch mal testen.

Ansonsten tut es als Komparator oft auch ein gewöhnlicher OP wie der 
LM324, dem man einen Transistor nachschaltet.

Ansonsten gibt es aber auch Typen, die z.B. 70mA treiben können, z.B. 
TCA335, und auch ohne Zusatzbauteile direkt für kleine Relais und 
Glühlämpchen gedacht waren.

Ansonsten, schönen Bastelsonntag noch!

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