Guten Abend,
hat von euch einer ne Idee warum diese Schaltung, sobald ich die
Vergleichsspannung ungefähr auf das Niveau der Eingangsspannung
einstelle, im ca. 1 Sekunden-Rythmus schwingt? Der Eingang springt, wenn
er unter die Vergleichsspannung gefallen ist, um ca. +50 mV. Dann
entlädt sich der Kondensator und alles beginnt von vorn...
Könnte ein Schmitt-Trigger helfen?
Danke und Gruß,
Sebi
Deine Eingangsspannung ist eine Wechselspannung?
+E von IC3A ist auf keinem definirtem Potential. Du brauchst eine
virtuelle Masse, an die auch R2 kommt an statt GND. Besser ist mit pos.
und neg. Betriebsspannung zu arbeiten.
Löte mal über R1 und R10 einen kleinen Kondensator, z.B. 100pF oder 1nF.
Kommt natürlich drauf an, welche Grenzfrequenz die Anordnung haben soll.
Außerdem arbeitet IC3A direkt auf C13. Das mögen manche OPVs nicht.
Es scheint tatsächlich C13 zu sein.
Ich habe mal 300 Ohm zwischen den Ausgang von IC3A und C13 gelötet und
die Sprünge sind jetzt schon deutlich kleiner, aber leider noch nicht
ganz weg.
Werde mal aus 1µ 100n machen. Mal sehen ob das dann reicht und der
Eingang noch ausreichend geglättet wird.
Auf jeden Fall schon mal Danke.
>Ich würde rein aus dem Bauch heraus den Ansatz im Anhang auf gut Glück>probieren.
Hmm, ich sehe jetzt nicht direkt, was diese Variante bringen soll.
Zwischen den beiden OPs gibt's doch keine Gegenkopplung. Ich denke, ohne
das jetzt näher angeschaut zu haben, der Kondensator könnte, die
Stabilität sogar noch verschlechtern. Also ich würde jeden OP einzeln
stabilisieren...
Also wenn die gesamte Schaltung anfängt zu schwingen, wenn das Poti
rechts im Bereich der Eingangsspannung ist, dann hast Du wohl
Verkopplungen über die Betriebsspannung (weil sonst existieren ja wohl
kaum irgendwelche Rückkopplungsmöglichkeiten). Lege doch mal einen C im
unteren µF-Bereich über das Poti.
Der OPV am rechten Ende ist ja auch als reiner Komparator ohne Hysterese
geschaltet. Vielleicht nicht so das Gelbe vom Ei.
Ich hatte bei ähnlichen Schaltungen auch schon oft Probleme mit den
ungewollten Schwingungen. Das beste Mittel dagegen war eigendlich immer
nur der Vorschlag von @High Performer.
Dadurch geht die Wechselspannungsverstärkung der OPV's gegen 1 und die
Schwingneigung wird unterdrückt.
ändert sich die schwingfrequenz, wenn du die Bauteilwerte von C13 oder
R11 änderst?
welche spannung (DC) misst du am invertiernden eingang und am ausgang
von IC1a
Ein Komparator ist immer ein aggressives Teil, das enorme Störungen
machen kann. Wird er in solchen Analogschaltungen verwendet, muß IMMER
eine Hysterese hin, muß IMMER die Referenz mit einem Cap gestützt werden
und muß IMMER das Geschalte auf der Betriebsspannung sorgfältigst
entkoppelt werden.
Deshalb ist es oft sinnvoll, den Komparator in ein eigenes Gehäuse zu
packen (also nicht IC3a und IC3B im selben Gehäuse!) und dessen
Betriebsspannung besonders sorgfältig zu entkoppeln. Die Anbindung an
die Signalmasse dieses Komparators MUSS so gewählt werden, daß
Schaltspitzen nicht auf vorausgehende Schaltungsteile rückwirken können.
Sehr empfehlenswert ist die Verwendung von (identischen) RC-Gliedern in
der Versorgungsspannung, beispielsweise 10R + 1µF. Das verbessert die
Entkoppelwirkung ganz enorm.
Klar, daß der Diode D1 eine kleine Phase-Lead Kapazität parallel
geschaltet werden sollte. Dagegen ist der von jemand anderem
vorgeschlagene 47p zwischen den beiden "-" Eingängen von IC3a und IC1a
natürlich völliger quatsch.
Kai Klaas
Möglicherweise kommt IC3A mit der Kapazitiven Last C13 nicht zurecht.
Deshalb einen Widerstand 1k zwischen D4 und C13.
Frage:
Möglicherweise handelt es sich um Übersprechen im OP IC3A ind IC3B.
Hängt am Ausgang IC3B momentan eine Last?
>Deshalb ist es oft sinnvoll, den Komparator in ein eigenes Gehäuse zu>packen (also nicht IC3a und IC3B im selben Gehäuse!) und dessen>Betriebsspannung besonders sorgfältig zu entkoppeln. Die Anbindung an>die Signalmasse dieses Komparators MUSS so gewählt werden, daß>Schaltspitzen nicht auf vorausgehende Schaltungsteile rückwirken können.
Also wir wollen die Kirche doch mal im Dorf lassen! Das ist eine völlig
unkomplizierte, harmlose Schaltung, in der lediglich, wie Du richtig
bemerkst, eine kleine Hysterese im Komparator nicht schaden kann. Aber
sonst würde ich mir bei einer solch einfachen Schaltung, noch dazu mit
harmlosen Verstärkungsfaktoren, keinerlei weiteren Gedanken machen.
Ich würde übrigens noch C13 kleiner und dafür R11 größer machen.
>manchmal hilft es bei opamps auch, wenn man das gleiche IC von einer>anderen firma verwenden...
Dan ist das Design Murks, und man betreibt den OP z.B. an der
Stabilitätsgrenze. Pfui ;-)
>Also wir wollen die Kirche doch mal im Dorf lassen! Das ist eine völlig>unkomplizierte, harmlose Schaltung, in der lediglich, wie Du richtig>bemerkst, eine kleine Hysterese im Komparator nicht schaden kann. Aber>sonst würde ich mir bei einer solch einfachen Schaltung, noch dazu mit>harmlosen Verstärkungsfaktoren, keinerlei weiteren Gedanken machen.
Die effektive Verstärkung ist keineswegs gering. Wenn der OPamp IC3a bei
50mV Eingansspannung die Diode D4 öffnen will, muß er mindestens um den
Faktor 0,5V / 50mV = 10 verstärken. Solange C13 nicht aufgeladen ist,
verstärkt er sogar mit der vollen Leerlaufverstärkung. IC1a verstärkt
nochmals um den Faktor 11, sind zusammen also rund 100. Und IC3b
verstärkt auch praktisch immer mit der vollen Leerlaufverstärkung.
Das nennst du harmlos?
Kai Klaas
Ist wirklich der LMC6482 verbaut, oder ein anderer OpAmp, evtl. ein
LM358 oder TL082?
Die Schaltung funktioniert nur mit einem OpAmp, der 0V an Ein- und
Ausgang erlaubt
Hängt hinter dem Komparator eine Last, zB. eine LED, deren Strom
Störungen auf der Masse erzeugt?
Welche Spannung springt um 50mV?
Eigentlich haben alle Schaltungsteile keine Rückwirkung auf ihren
Eingang, also sollte bei einer einigermassen stabilen und mit
Kondensatoren entkoppelten Versorgungsspannung, die Schaltung nicht
schwingen.
Guten abend und vielen Dank für die rege Beteiligung.
Die Probleme sind quasi gelöst. Ich habe euren Anregungen folgend
einiges verändert und jetzt schwingt da nichts mehr.
Es gibt nur noch eine Sache die mich ein wenig verwundert. Wenn ich Pin3
von IC1 auf Masse lege fällt die Spannung an Pin7 von IC1 erst auf
Massepegel, wenn der Komparator auf low geschaltet hat. Solange er das
nicht tut bleiben dort ca. 40 mV hängen und ich weiß mal wieder nicht
warum.
Vielleicht fällt euch dazu ja auch noch was ein.
Gruß und danke noch mal,
Sebi
Meine Vermutung:
Der Ausgang von IC2A treibt im "High"-Zustand einen Strom über R7 und R6
in den Ausgang von IC1B. Wenn dann der Komparator seinen Ausgang auf
Masse schaltet, treibt er keinen Strom mehr in den Ausgang von IC1B, und
dessen Ausgangsspannung kann in die Gegend von 0V sinken, und der
Ausgang von IC1B wird jetzt evtl. sogar über R7 und R7 noch weiter gegen
Masse gezogen.
Keine Ahnung, welchen OPV du verwendest und wie dessen Ausgangsspannung
in der Nähe von 0V reagiert. Aber "normale" OPVs können die
Ausgangsspannung bei unipolarer Versorgungsspannung nicht ganz auf 0V
bringen. Auch bei R2R-Typen gibt's Beschränkungen hinsichtlich des
Spannungshubs am Ausgang.
LMC6482:
Aus dem Datenblatt:
"Rail-to-Rail Output Swing (within 20mV of supply rail,
100kΩ load)"
Also wenn Du bei 20mV am Ausgang bist, dann ist das nach den Specs.
Da Du allerdings mit 10,1kOhm und nicht mit 100kOhm belastest, wird die
Ausgangsspannung größer werden. Deine gemessenen 40mV passen da gut
rein.
Zwei Anmerkungen:
1.) Belaste den Ausgang von IC1B weniger, indem Du R6 und R7 viel größer
machst. Die beiden bestimmen ja die Hysterese. Du kannst beide locker um
den Faktor 10 vergrößern, Also 100k und 1k. Dann wird die
Ausgangsspannung von IC1B auch kleiner werden.
2.) An Deinem Design stimmt etwas nicht, wenn Du unbedingt so dicht an
null Volt ran musst. Im Zweifelsfall die Verstärkung der
Eingangsbeschaltung vergrößern.
3.) Falls die Schaltung wie erwartet funktioniert und Deine Frage eine
reine Interessensfrage war, habe ich ja schon eine Antwort geliefert. Du
kannst aber gerne nochmal nachfragen, wenn noch Klarheiten bestehen ;-)
R6=10k und R7=1M sind übliche Werte.
R5 und R4 müssen nicht so klein sein. R5=10k und R4=100k könnte man auch
nehmen.
R2 muß nicht so groß sein. Etwas im 100R-Bereich sollte auch gehen.
C1 und C3 sind mit der Brechstange gewählt, etwas im 100pF-Bereich tut
es hier sicher auch.
Man könnte an Pin2 von IC2A noch einen 100nF Cap nach Masse schalten.
Du machst die Sache sehr gut, und mit den 40mV am Ausgang kannst du mehr
als zufrieden sein.
Weiter so...
Kai Klaas
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