Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Eingangsimpedanz RailToRail Komparator


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von Carsten R. (Gast)


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Hallo

Ich habe eine Schaltung, an der am positiven Komparator Eingang ein 
Kondensator hängt. Die Aufgabe ist, dass nach einer 
Spannungsunterbrechung anhand der Kondensatorentladung ungefähr 
ermittelt werden kann, wie lange die Unterbrechung dauerte (Kondensator 
entlädt sich über einen Widerstand).
Ursprünglich wurde ein LM2901 (input common-mode) als Komparator 
eingesetzt. Die Funktion war damit auch gegeben, allerdings wurde er 
ausserhalt der Spezifikation betrieben (Eingangsspannung nah an der 
Betriebsspannung (3,3V)), so dass die Schaltung temperaturanfällig war. 
Mit einem Rail to Rail Kondensator (MAX970 4fach Comparator)sollte das 
Problem gelöst werden. Leider ist mit diesem Comparator die Funktion 
nicht mehr gegeben. Wenn die Spannung einbricht, dann wird der 
Kondensator sofort komplett entladen. Bei einem Spannungseinbruch bricht 
auch die Betriebspannung des Komparators ein. Die Inputs des common-mode 
Komparators sind in diesem Zustand hochohmig, so dass der Kondensator 
sich über den Widerstand entladen kann. Der Impedanz des Rail to Rail 
Komperators (single Supply 3,3V / Gnd)am Eingang wird scheinbar 
niederohmig und entleert den Kondensator sofort. Ich dacht OPs haben 
immer eine Hochohmige Eingangsimpedanz. Kann mir das jemand Erklären?

von MaWin (Gast)


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Alle diese hochohmigen Rail-To-Rail Komparatoren werden 
Einngangsschutzdioden haben die deine Funktion stören weil über sie die 
Ladung des Kondensators abfliesst.

Ein CA3140 könnte dir helfen. Es ist zwar nicht supergenau, aber er ist 
superhochohmig so lange er nicht bei 125GradC gehalten wird und er 
verträgt 8V mehr an den Eingängen als die Versorgungsspannung beträgt, 
hat also keine Eingangsschutzdioden (sondern Z-Dioden als verpolte 
Ube-Strecke).

von Ina (Gast)


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Schaltplan?

von Carsten R. (Gast)


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Info: Im Schaltplan (Simu) wird ein anderer Command Mode komperator 
verwendet.

von Ina (Gast)


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Bist du sicher, daß die Schaltung stimmt? Wird der Cap jetzt nicht sehr 
schnell entladen?

Warum nicht nur einen hochohmigen Widerstand nehmen und die Dioden 
weglassen? Die Dioden machen das Ganze zusätzlich recht 
temperaturabhängig.

Warum den Cap überhaupt auf 3,3V aufladen? Erzeuge doch eine kleinere 
Hilfspannung, notfalls mit einem Spannungsteiler, sodaß der LM2901 am 
Eingang seinen CMVR nicht verläßt.

von Carsten R. (Gast)


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Ina, du hast Recht. Ich habe die Falsche Schaltung hochgeladen.
Die jetzige entspricht dem beschrieben Problem.

Klar kann man die Schaltung neu Dimensionieren. Dieses ist leider nicht 
möglich, da dann andere Schaltungsbereiche dann Probleme bekommen.

@MaWin haben nomale Komparatoren denn keine Schutzdioden? Den CA3140 
kann ich leider nicht verwenden, da das Footprint nicht übereinstimmt.

von MaWin (Gast)


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> haben nomale Komparatoren denn keine Schutzdioden?

Bipolare wie der LM393 haben keine Schutzdioden,
aber sie haben eben auch einen eher höheren Eingangsstrom

> Den CA3140 kann ich leider nicht verwenden,
> da das Footprint nicht übereinstimmt.

Keine Arme keine Kekse.

Mit deinen 3V ist es eh knapp, der CA3140 braucht offiziell 4V.

Moderne Rail-To-Rail kommen mit 3V aus, haben aber Schutzdioden.

Du suchst over-the-top Komparatoren bzw. OpAmps.
Ich kenne keinen der deine Anforderungen erfüllt.
Du wirst selber suchen müssen.

von Ina (Gast)


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Ich würde mal einen LMV339 probieren. Der hat auch keine Schutzdiode am 
Eingang und der CMVR am Eingang ist etwas größer.

von henrik (Gast)


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Wenn eine kleine Modifikation erlaubt ist, nutze doch die Schutzdiode 
und lege den Entladewiderstand statt an GND an den Komparatoreingang.

von henrik (Gast)


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Ergänzung: Das schont auch die Schutzdiode vor zu grossen Entladeströmen 
:)

von Carsten R. (Gast)


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Erst einmal vielen Dank an alle.
Ich habe nun verstanden, warum es mit einem Rail to Rail nicht 
funktioniert.

Der LMV339 löst zwar nicht ganz mein Problem, kann es allerdings 
entschärfen. Ich habe paar Muster geordert, und hoffe, das die bald 
ankommen.

von Ina (Gast)


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>Der LMV339 löst zwar nicht ganz mein Problem, kann es allerdings
>entschärfen. Ich habe paar Muster geordert, und hoffe, das die bald
>ankommen.

Beim LMV339 soll es auch von Hersteller zu Hersteller gewisse 
Unterschiede geben...

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