Komparatorausgang "umgehen"

Eventuell am Eingang des Komparators.

Schaltplan?

Der ausgangsseitige Pullup-Widerstand, anstatt die 5V, an den uC-Ausgang 
hängen.

Wenn ich den Pullup Widerstand an den Controller Ausgang hänge kann ich 
aber den Ausgang auch nur in eine Richtung schalten. Ich möchte ja quasi 
den Ausgang komplett unabhängig vom Komparator an und aus schalten 
können (ohne dabei die Schaltung vorm Komparator zu beeinflussen, an den 
invertierenden Eingang kann ich also nicht einfach drann). Ich möchte 
dabei natürlich möglichst wenige Controllerpins "vebrauchen". Am 
liebsten nur einen, falls das irgendwie möglich sein sollte.

Im Anhang mal der Schaltplan. V+/- ist übrigends +/-15V. Es stehen aber 
auch noch +5V für den Controller zur verfügung (noch nicht im 
Schaltplan).

Am Pin 2 vom TL071 müßtest du doch mit den 5V vom µC einiges reißen 
können, je nachdem ob du ihn L, H oder Tri-State schaltest.

Stimmt, Danke für die tolle Idee! :) Das sollte ja eigentlich 
funktionieren und ist sicher die einfachste Lösung.

Tri-State kann ich erreichen, indem ich den Pin einfach auf Eingang 
schalte oder?

Wie sieht es denn dann mit Störungen aus, die ich mir an der Stelle im 
normalen Betrieb eventuell einfangen könnte, wenn der µC Port Hochohmig 
ist? Der Pegel an der Stelle liegt zwischen 100mV und 10V.


Gruß,
Thomas

Oh sorry kleiner Fehler, der Pegel liegt an Pin2 natürlich zwischen 
33,3mV und 3,33V.

Hallo Jens,

Jens G. schrieb:
> Von Tristate war aber bisher überhaupt nicht die Rede. Solltest mal eine
> bessere Problembeschreibung eifnallen lassen ....

Doch, siehe Beitrag von Michael.

Der Ausgang der Gegentaktstufe soll natürlich keinen Tristate Zustand 
einnehmen. Es geht hier um den Mikrocontroller Pin, der (laut Michaels 
Vorschlag) an dem invertierenden Eingang (pin2) des TL071 angeschlossen 
werden soll.

Im Normalbetrieb wird der Mikrocontroller Pin dann auf Tristate 
geschaltet um die Schaltung nicht zu beeinflussen (tut er das denn dann 
auch wirklich nicht?) Und wenn man die Gegentaktausgangsstufe 
softwaremäßig schalten möchte, geht der µC pin auf 0 oder 1.

Jens G. schrieb:
> Von Tristate war aber bisher überhaupt nicht die Rede.

Doch:

Michael schrieb:
> Am Pin 2 vom TL071 müßtest du doch mit den 5V vom µC einiges reißen
> können, je nachdem ob du ihn L, H oder Tri-State schaltest.

Klaus De lisson schrieb:
> .. soll das den nun AND oder OR Funktion haben ?

Eher OVERWRITE ;-)

>Und wenn man die Gegentaktausgangsstufe softwaremäßig schalten möchte,
>geht der µC pin auf 0 oder 1.

Erst mal müßte der µC am Ausgang auf unter 33,3mV abfallen können. Und 
dann bewirkt 5V vom µC, daß der Ausgang des TL071 auf -14V geht, was für 
den LM393 wohl nicht so gut ist. Und selbst wenn er mit Tristate dran 
hängt, sind immer noch die Streukapazitäten vom µC-Port da, die den 
OPamp destabilisieren können und vor allem digitalen Schmutz in den 
sensiblen "-" Eingang blasen. Alles in allem keine elegante und 
störsichere Lösung.

Warum nimmst du denn statt des TL071 nicht einen IORR-OPamp? Auch der 
Rest der Schaltung kommt mir ein wenig merkwürdig vor. Warum hast du 
denn einen 470pF Cap am Ausgang des LM393?

... schrieb:
> Eher OVERWRITE ;-)

Ja genau

Mhh, dachte ich mir schon fast, dass es wohl ziemlich heikel sein wird 
am invertierenden Eingang einzugreifen. Störungen möchte ich mir im 
normalen Betrieb auf keinen Fall einhandeln... damit fällt die 
Möglichkeit dann wohl weg.

Wie könnte ich es denn sonst machen? Ich wäre auch bereit noch ein 
zusätliches Gatter oder so einzubauen. So kompliziert kann das doch 
nicht sein :(

Overwrite schrieb:
> Warum nimmst du denn statt des TL071 nicht einen IORR-OPamp? Auch der
> Rest der Schaltung kommt mir ein wenig merkwürdig vor. Warum hast du
> denn einen 470pF Cap am Ausgang des LM393?

Meinst du einen Input-Output-Rail-to-Rail-OPamp? Würde es damit denn 
irgendwie funktionieren oder welchen Vorteil habe ich dadurch? Die 
+/-15V benötige ich sowieso für den Teil der Schaltung der auf meinem 
Schaltplanausschnitt jetzt nicht mehr drauf ist. Der 470pF soll bloß zur 
Not den Komparator beim Einschalten etwas ausbremsen können, damit eine 
Konstantstromquelle (die nicht mit auf dem Schaltplan ist) genug Zeit 
hat sauber auszuregeln. (Habe die Schaltung ja noch nicht aufgebaut und 
getestet)


Gruß,
Thomas

Möglich wäre auch ein Analogschalter z.B. CD4052/4053,
zwischen Komparatorausgang und R18.
Die Wurzel liegt dann an R18, an den 3 Eingängen liegt der Komparator,
V+ und GND.

Man braucht dann leider mehr als 1 Leitung vom uC,
aber vielleicht lässt sich da mit dem Tristate Zustand noch was 
tricksen.
Ist aber auch keine sehr elegante Lösung ...

Ok ich bitte um Verzeihung, falls meine Fragestellung vielleicht etwas 
unklar und verwirrend war. Ich versuche mich jetzt noch mal an einer 
verständlicheren Beschreibung:

Beschreibung der gegebenen Schaltung
Die Schaltung im Anhang soll eine LED-Kette ansteuern. Der Normalbetrieb 
sieht so aus, dass eine Wechselspannung Spitzenwertgleichgerichtet wird 
und dann als Gleichspannung am Kondensator C6 anliegt. Diese Spannung 
wird anschliesend um den Faktor 3 verstärkt und kann mit einem Offset 
versehen werden. Anschliesend wird sie dem Komparator zugeführt. Der 
Komparator vergleicht die Spannung nun mit einer "Rampenfunktion" die im 
Schaltungsteil rechts unten rund um den Spannungsregler erzeugt wird und 
schaltet die Gegentaktausgangsstufe -und damit auch die entsprechende 
Led- ein, wenn die Eingangsspannung die Rampenspannung überschreitet. 
Soweit habe ich das ganze schon in einer früheren Version der Schaltung 
erprobt und es funktioniert auch Prima.

Was ich jetzt haben möchte
Quasi als "Gimmick" möchte ich die Schaltung nun dazu bringen, dass ich 
zu jedem beliebigen Zeitpunkt über meinen Mikrocontroller (atmega644p) 
-der an anderer Stelle schon in der Schaltung tätig ist- in den 
Normalbetrieb "eingreifen" kann und so die volle Kontrolle über die 
Gegentaktausgangsstufe erlangen kann. Ich möchte also unabhängig von der 
Eingangsspannung mein "eigenes Programm" am Ausgang ausgeben können.

Das ganze hat also quasi 3 Betriebsarten:
-Normalbetrieb
-Mikrocontroller erzwingt 0
-Mikrocontroller erzwingt 1

Der Mikrocontroller greift also quasi als "Interrupt" in den 
Normalbetrieb ein und übernimmt die Kontrolle.

Die Lösung sollte folgende Vorraussetzungen erfüllen:
-Es dürfen keine Störungen in den Normalbetrieb eingebracht werden
-Es muss möglichst schnell umgeschaltet werden können (also nicht 
umbedingt per Relais)


So ich hoffe mal, dass das jetzt nicht zu ausfürlich war und man damit 
was anfangen kann und vielleicht doch noch jemandem eine elegante Lösung 
einfällt :)

Ich würde es "zu Fuß" machen, mit Standardbauteilen, wie im Anhang. Der 
µC gibt dazu ein alternatives Steuersignal für die Endstufe aus und ein 
Auswahlsignal.

Vielen Dank für die Schaltung Overwrite :) Wahnsinn, wenn man einfach 
mal so ein paar Gatter aus dem Ärmel schütteln kann. Ich wäre da 
vermutlich nie drauf gekommen. Supi!


@ Klaus
Klaus De lisson schrieb:
> Ich denke also nun, dass mich deine Rampenfunktion und deren Erzeugung
> wohl nicht weiter interessieren sollte , oder ?

Denke ich auch, denn das funktioniert ja schon.

Achja, ich weiß zwar nicht wie du darauf kommst, aber ich bin ganz 
bestimmt kein Troll! Um hier rumzutrollen ist mir meine Zeit wirklich 
zu schade. Ich versuche hier nur mit eurer Hilfe meine Schaltung 
irgendwie hinzubekommen.

Klaus De lisson schrieb:
> Ich wundere mich etwas darüber, dass du an den Emittern von Q12/Q16
> eine LED anschliessen willst oder dieses schon getan hast.
> Das kannst du ja erklären.

Die Ausgangsstufe schaltet die gemeinsame Betriebsspannung einer 
"LED-Matrix", die aus insgesamt 100Leds besteht und vom µC angesteuert 
wird. Aber der Part ist ja auch bereits erprobt und funktioniert. 
Vermutlich könnte man das auch mit einem einzelnen Transistor machen, 
aber so werden die Leds zumindest auch wieder schön zügig abgeschaltet, 
dachte ich mir.

V+ beträgt übrigends 15V und damit wird auch der LM393 versorgt.


Klaus De lisson schrieb:
> Sag mal, ist das dein Ernst ?

Ja, wobei das wohl ne ziemlich bescheuerte Idee ist wenn du schon so 
fragst ;)


Gruß,
Thomas (ein ahnungsloser Hobby-Elektroniker)

Bin also scheinbar nicht der einzige hier, der schlaflose Nächte hat ;)

Klaus De lisson schrieb:
> Kannst du mir dann bitte erklären was der 4k7 Widerstand am Eingang des
> 7810 macht ?

Ich wollte ja eigentlich diesmal den LT1021 an der Stelle einsetzen, 
weil ich davon eh noch einen übrig habe. Und der Widerstand sollte dann 
zusammen mit dem Kondensator einen Tiefpass bilden um die 
Eingangsspannung nochmal schön zu filtern. Komischerweise würde von der 
Eingangspannung bei 4k7 ja gar nichts mehr übrig bleiben... (jetzt fällt 
es mir auch auf) Warscheinlich ist das nur der "obligatorische" 4k7 im 
Schaltplan und in Wirklichkeit habe ich an der Stelle einen ganz anderen 
Wert verbaut. Da muss ich morgen bei meinem "Prototyp" noch mal 
nachsehen.

Bin jetzt gerade erstmal dabei den ganzen Schaltplan nochmal ordentlich 
zusammen zu zeichnen und auf den neuesten Stand zu bringen, dann stell 
ich ihn auch gerne mal hier rein.

Klaus De lisson schrieb:
> p.s.
> Die Schaltung von "Overwrite" ist wohl ne Lösung allerdings
> kommst du dann mit den Gattern und den 15 V ggf. in Konflikt.
> Zudem ist die Frage su putzig , dass die einfachste Lösung
> noch auf sich warten lässt.

D.h. also, dir ist noch eine elegantere Lösung bekannt? ;)

Thommsen schrieb:
> Vermutlich könnte man das auch mit einem einzelnen Transistor machen,
> aber so werden die Leds zumindest auch wieder schön zügig abgeschaltet,
> dachte ich mir.

Das ist wohl möglich, dass sich der untere Transistor einsparen läßt. 
Aber das hängt natürlich von der uns hier nicht zu interessierenden 
nachfolgenden Schaltung ab und der erforderlichen Schaltgeschwindigkeit 
ab.
Darum wäre es gut, wenn du mal erzählst, was du unter "zügig" verstehst. 
C6 lädst du über eine 10 Ω Widerstand auf, was deine uns unbekannte 
Signalquelle auch erstmal hergeben muß. Bei einem FS-Sprung wären das 
etliche hundert mA. Und willst du mit deinem Sägezahn am Ausgang PWM 
erzeugen, oder was wird das Ganze?

Noch eine Lösung zum angegebenen Problem:
- Der Komparatorausgang wird freigelegt.
- Zwei NPN Transistoren, beide Basen werden über jeweils 1 
Basiswiderstand an 2 uC Ausgänge gelegt.
- Die Kollektoren werden zusammengeschaltet und an R2 gelegt.
- Der eine Emitter wird mit Gnd verbunden.
- Der andere wird mit dem Ausgang vom Komparator verbunden.

Mit dem einen uC Ausgang kann man jetzt den Komparatorausgang von der 
Endstufe trennen, mit dem anderen die Endstufe umschalten ...

Das ist eine schnelle einfache Lösung, aber keine elegante.

Eine saubere Lösung wäre, da ja schon ein uC vorhanden ist,
praktisch den kompletten sichtbaren Schaltungsteil,
bis auf die Endstufe, in Software zu lösen.
Den OPV braucht man bei einer Verstärkung von nur 3 ja wohl auch nicht 
unbedingt.
Berücksichtigen muss man aber etwaige negative Eingangsspannungen
und die benötigte Reaktionszeit der Software.

>.. und wenn du fragst:
>"D.h. also, dir ist noch eine elegantere Lösung bekannt? ;)   "
>
>sage ich dir ein klares "JA".

Huibuh, du machst es vielleicht spannend, Klaus! Es knistert förmlich in 
der Luft und wir können es wirklich kaum noch erwarten, wie du endlich 
diesen Gordischen Knoten löst. Unsere Nerven sind zum Zerreißen 
gespannt...

Es gibt unzählige Möglichkeiten dieses Schaltungsproblem zu lösen. Und 
wenn man unterstellt, daß die Originalschaltung von Thommsen 
überarbeitungswürdig ist, gibt es gleich noch mal so viele Lösungen.

>Die Schaltung von "Overwrite" ist wohl ne Lösung allerdings
>kommst du dann mit den Gattern und den 15 V ggf. in Konflikt

Wieso sollte ein CD4011 mit einer +15V-Versorgung Probleme bekommen??