Guten Morgen,
ich stehe vor folgender Aufgabe. Ich entwickle eine Platine, welche eine
Spannung von 9V mittels Linearregler erzeugt. Mittels einen Schalters
ändere ich das Widerstandsverhältnis am Adjust-Pin und erzeuge daraufhin
nur noch 6V. In beiden Fällen ist die Spannung noch um ca. +/- 0,3V
trimmbar, also zwischen 5,7V und 6,3V sowie 8,7V und 9,3V.
Diese Spannungen sollen beide gemessen werden. Ich möchte gerne mittels
einer LED angezeigt bekommen, ob die Schaltung gerade 6V oder 9V
erzeugt. Nun wäre es ein einfaches in den jeweils aktiven Strang eine
LED zu schalten. Diese würde mir allerdings lediglich zeigen, welcher
Strang aktiv ist, jedoch nicht, welche Spannung eingestellt ist.
Ich würde gerne auf den Einsatz einen µCs verzichten.
Mir kam die Idee, einen Komparator zu verwenden. Nun ist es doch aber
so, dass der lediglich vergleicht, ob eine der beiden Eingangsspannungen
größer oder kleiner als die andere ist. Und falls beide gleich groß
sind, kippt er wie wild hin und her, oder täusche ich mich?
Nun würde ich allerdings gerne wissen, ob in meiner Schaltung exakt 6V
anliegen.
Funktioniert das analog oder benötige ich doch einen ADC samt einem µC?
Ich habe im Moment keine weitere Idee und bitte daher um Hilfe :)
Schönen Montag an alle.
Pablo
McWurst schrieb:> Nun würde ich allerdings gerne wissen, ob in meiner Schaltung exakt 6V> anliegen.
und was sind exakt 6V - 6.0000000 oder 5.9 - 6.1 oder 5.99 - 6.01?
du braucht also immer 2 spannungen und dann kannst du mit 2 comperatoren
festellen ob sie dazwischen ist.
> Nun würde ich allerdings gerne wissen,> ob in meiner Schaltung exakt 6V anliegen.
Also was jetzt.
6V oder 6.0V oder 6.00V oder 6.000V oder was ist exakt,
oder reicht es dir, die 5.7-6.3V von den 8.7-9.3V auseianderhalten
zu können ?
Z-Diode 5V6 500mW
Spannung--100R--|>|--|<|-- Masse
`
LED (hellrot oder grün, Nennspannung 2.1V)
LED leuchtet ab 7V
McWurst schrieb:> Nun ja, ich würde exakt mal jetzt mal zwischen 5,95 und 6,05 definieren.> Es würde nicht reichen, sie nur von den 8,95V bis 9,05V zu> unterscheiden.
Dann brauchst Du insgesamt 4 Comparatoren für die Spannungen 5,95;
6,05; 8,95 und 9,05 Volt. Die gibts zum Glück in einem Gehäuse.
Zusätzlich brauchst Du noch ein Referenzelement.
Ich glaube allerdings nicht, das Dein Linearregler in der Lage ist,
Deine Spannung derart exakt zu stabilisieren.
Gruss
Harald
Und um Peter IIs Vorschlag mal aufzugreifen. Ich verstehe dies nun so,
dass ich zwei Komparatoren betrachte. Einen mit einer
5,95V-Referenzspannung und einen mit einer 6,05V Referenzspannung. Die
Spannungsversorgung beider Komparatoren ist +12V an + und 0V an -.
Liegt meine Spannung jetzt unterhalb 5,95V ist die Ausgangsspannung
beider Komparatoren auf 0V.
Liegt meine Spannung oberhalb von 6,05V dann ist die Ausgangsspannung
beider Komparatoren auf +12V.
Liegt meine Spannung dazwischen, hat der eine Komparator eine
Ausgangsspannung von 12V (nämlich der mit der Referenz von 5,95V) und
der andere eine Ausgangsspannung von 0V (der mit der Referenz von
6,05V).
Habe ich das korrekt verstanden!?
Zwei Probleme sehe ich hier. Ich stelle es mir schwierig vor, die
Referenzen so exakt zu definieren. Einen Spannungsteiler kann man
sicherlich prima berechnen und mit geringen Toleranzen der Widerstände
(0,1%) bekommt man das vielleicht auch hin, aber es wirkt etwas
schwammig (vielleicht nur nach meiner Ansicht).
Des weiteren habe ich jetzt die zwei Ausgangsspannungen, welche ich ja
jetzt noch verarbeiten muss. Das klingt beinahe, als wäre es sinnvoll
das ganze logisch zu verknüpfen. Ich muss ja schließlich wieder zwei
Komparatoren miteinander vergleichen. Ein dritter Komparator scheint mir
nicht schlüssig, dann stehe ich ja wieder beim Anfangsproblem.
Harals hat es mir schon vorweg genommen. Aber wie geht es dann hinterher
weiter?
Des Weiteren gehe ich davon aus, dass der Linearregler schon sehr stabil
ist. Zur größten Not erweitere ich meine Definition der Exaktheit um
weitere 50mV.
Gut, das behebt schon mal die erste Kleinigkeit.
Zum anderen Problem. Ich überlege mir, dass ich ein XOR-Baustein
dahinter setzen könnte, um
1) 0V & 0V
2) 0V & 12V
3) 12V & 12V
zu unterscheiden und Punkt 2) als jenen zu benutzen, bei dem sich meine
Spannung inmitten meiner gewählten Definition befindet.
Oder geht es noch anders?
ich hab noch nicht ganz gecheckt was du willst. Du willst wissen ob die
Spannung 5,7 5,8 5,9 usw ist? oder ob sie exakt 6 ist, oder wie oder wat
lm339 ist ein schönder quad komp
Ich will wissen, ob sich die Ausgangsspannung irgendwo zwischen 5,95V
und 6,05V befindet. Bzw. für den anderen Zustand zwischen 8,95V und
9,05V.
Das habe ich jetzt mal fix als "exakt 6V" definiert. Denke mal, ich
werde es nicht schaffen, 6V aufs Millivolt genau zu messen und die
beiden Endverbraucher lassen eine Toleranz von +/- 50mV zu.
Die korrekte Ausgangsspannung soll dann mittels LED angezeigt werden.
Liege ich nicht in diesem Spannungsbereich, dann soll auch die LED nicht
leuchten und ich muss nachtrimmen.
Das hat den Grund, dass ich nicht ständig mit dem Multimeter nachmessen
will, ob die eingestellte Spannung auch wirklich stimmt.
McWurst schrieb:> Zwei Probleme sehe ich hier. Ich stelle es mir schwierig vor, die> Referenzen so exakt zu definieren.
Deshalb brauchst du ja ein zusätzliches Referenzelement.
> es wirkt etwas schwammig (vielleicht nur nach meiner Ansicht).
Nun, man kann das durchaus so genau definieren, die Frage ist eher,
ob das sinnvoll ist
> Des weiteren habe ich jetzt die zwei Ausgangsspannungen, welche ich ja> jetzt noch verarbeiten muss. Das klingt beinahe, als wäre es sinnvoll> das ganze logisch zu verknüpfen.
Ja, das macht man mit Wired Or oder Wired And. Deshalb haben die
typischen Komparatoren (LM339) ja Open Collektor Ausgänge.
Gruss
Harald
ginge es denn nicht mit den 4 komp des lm339 + 4 spannungsteilern mit je
R für eng definierte ober und untergrenze z.b. 5,8 - 6,2 und poti zum
feintuning von 0,4V.
die frage ist dann auch wie stabil der versorgungsspannung der komp ist,
da die das beeinflusst soweit ich weiss
Ah, jetzt bemerke ich einen kleinen Denkfehler. Ich kann den einen
Komparator ja auch umdrehen, dass ich folgende Ausgangszustände
erreiche.
1) 0V & 12V
2) 12V & 12V
3) 12V & 0V
Dann kann ich tatsächlich auf das XOR verzichten und kann das Wired AND
benutzen. Danke, das kannte ich bis jetzt noch gar nicht :)
Damit ich das jetzt auch richtig verstehe. Die Schaltung dazu sieht aus
wie hier in dem Artikel:
http://www.vias.org/mikroelektronik/dig_ttl.html
und wenn beide Komparatoren +12V (also eine 1) liefern, liegt an dem
Ausgang wo da jetzt A(&)B steht die VCC-Spannung an und sonst nicht.
@Hanson. Doch, das wäre ja schon längst so geklärt. Die
Versorgungsspannung der Komparatoren ist sehr stabil. Ich gehe davon
aus, dass alles stabil ist.
McWurst schrieb:> Diese Spannungen sollen beide gemessen werden.
Warum misst du sie nicht einfach? Sprich, bau ein analoges oder
digitales Voltmeter ein, dann siehst du auch gleich ob jetzt 9,1, 8,8
6,2 oder 5,7V am Ausgang anliegen.
Udo Schmitt schrieb:> Sprich, bau ein analoges oder> digitales Voltmeter ein
Meinst du sowas?
http://de.farnell.com/datel/dms-20lcd-0-dcm-c/voltmeter-dc-lcd/dp/1215411
Ich finde auf die Schnelle keins, was ich auch auf ein PCB löten kann.
Ich muss erst mal Mittagessen. Vielleicht hast du ja direkt schon eine
Empfehlung. Prinzipiell ist die Idee ja nicht schlecht, aber ich bin der
Meinung, dass dafür eigentlich fast zu viel Platz draufgeht.
McWurst schrieb:> Die Versorgungsspannung der Komparatoren ist sehr stabil.
Wie wir diese denn erzeugt? Ich gehe davon aus, das Du bei der
von Dir gewünschten Präzision um ein Referenzelement nicht
drumherum kommst. Aber ich denke ein billiger TL431 wird da
reichen. Die Versorgungsspannung des Komparators spielt dann
keine Rolle mehr für die Genauigkeit.
> Ich gehe davon aus, dass alles stabil ist.
Du wirst vermutlich die Schwellen mit Potis einstellen
müssen. Dabei sollte aber der Einstellbereich der Potis
nicht über 2% hinausgehen, da Du sonst zusätzliche
Fehler durch den Tk der Potis bekommst.
Gruss
Harald
Harald Wilhelms schrieb:> Wie wir diese denn erzeugt? Ich gehe davon aus, das Du bei der> von Dir gewünschten Präzision um ein Referenzelement nicht> drumherum kommst.
Meinst du jetzt die Versorgungsspannung (+12V) für die Komparatoren oder
die Referenzspannung, die ich vorne am Komparatoreingang benötige?
Die +12V kommen aus einem Labornetzteil. Wenn das nicht stabil ist, weiß
ich auch nicht.
Der Shunt Regulator sieht auch nicht schlecht aus. Ich denke, da müsste
ich nicht mal Potis benötigen. Mit geeignetem Widerstandsverhältnis kann
ich da problemlos etwas in der Nähe von 6,05V erzeugen (zwischen 6,04
und 6,08 reicht völlig).
Letzte Frage zu dem Wired-AND. Danach bin ich durch, glaube ich :)
Oben in der Grafik verstehe ich eine einzige Sache nicht. Wenn jetzt nur
ein Komparator +12V am Ausgang führt und der andere nur 0V, wieso liegt
dann hinten am Ausgang des Wired-ANDs nicht schon 12V an. Wieso werden
beide Ausgänge benötigt? Das wird mir aus dieser Grafik gerade nicht
ersichtlich. Vielleicht denke ich schon wieder über zu viele Ecken...
Okay, ich hab das jetzt mal aufgestekt mit einem LM139 (der hier noch
rumlag) und ein paar Widerständen. Prinzipiell funktioniert die
Schaltung. Das freut mich.
Super. Insgesamt ein großes Dankeschön an alle an der Diskussion
beteiligten Menschen.
Wenn ich das mal gezeichnet habe, kann ich es ja hochladen (falls
Interesse besteht).
Schöne Größe,
Pablo
McWurst schrieb:> Meinst du jetzt die Versorgungsspannung (+12V) für die Komparatoren
Die Betriebsspannung der Komparatoren isst, wie bereits gesagt,
völlig uninteressant für das Schaltverhalten. Wichtig ist allein
die Spannung am zweiten Vergleichseingang.
> Die +12V kommen aus einem Labornetzteil. Wenn das nicht stabil ist, weiß> ich auch nicht.
Schon die Anzeigeinstrumente des NTs werden bestenfalls auf 1%
genau sein. Dazu kommen die Fehler durch die zusätzliche Belastung.
Eine Betriebsspannung als Referezspannung zu nehmen, ist nur in
Ausnahmefällen sinnvoll.
> Oben in der Grafik verstehe ich eine einzige Sache nicht. Wenn jetzt nur> ein Komparator +12V am Ausgang führt
Er kann gar keine "+12V führen", da die Spannung ja nur durch den
gemeinsamen Arbeitswiderstand zugeführt wird. Wenn der untere Punkt
des Widerstands durch den Transistor auf 0V gezogen wird, kann der
zweite Transistor daran nichts ändern. Übrigens sind diese O.C.-
Transistoren bereits in den Komparatoren eingebaut.
Gruss
Harald
Harald Wilhelms schrieb:> Eine Betriebsspannung als Referezspannung zu nehmen, ist nur in> Ausnahmefällen sinnvoll.
Oh, das hatte ich auch gar nicht vor. Ich werde mir meine
Referenzspannung jetzt durch diesen Shunt-Regulator erzeugen.
> Er kann gar keine "+12V führen", da die Spannung ja nur durch den> gemeinsamen Arbeitswiderstand zugeführt wird.
Stimmt, das hatte ich erst falsch interpretiert. Dadurch, dass ich die
Schaltung jetzt mal auf einem Steckbrett aufgebaut habe, um das Prinzip
zu verstehen, ergibt alles einen Sinn und es funktioniert auch prima.
Ich werde mich jetzt mal an ein geeignetes Design setzen.
Grüße,
Pablo
