Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Referenzspannungsquelle direkt als Schmitt-Trigger


von Martin H. (martinhaag)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo, ich würde mit einer Referenzspannungsquelle (zB. AP431AG-13) 
gerne detektieren ob eine Spannung kleiner oder grösser als 5V ist. Ich 
habe dafür die Schaltung im Anhang vorgesehen.
Ich erwarte etwa folgendes Verhalten:
Vin<5V -->  Vout = Vin (in etwa)
Vin>5V -->  Vout = ??  0V

Beim Zustand "Vin>5V" bin mir nicht ganz sicher ob die Spannungsreferenz 
den "Ausgang" auf 0V ziehen kann? Diese Spannung würde mich 
interessieren.

Grüsse Martin

von Stefan (Gast)


Lesenswert?

Beim TL431 geht das. Dem Blockdiagramm nach müsste es auch bei deinem 
Chip gehen.

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


Lesenswert?

Geht (wahrscheinlich) nicht, zumindest nicht zuverlässig:

Martin Haag schrieb:
> Vin>5V -->  Vout = ??  0V

Woher bekommt in diesem Fall der interne Opamp seine Versorgungsspan-
nung? Selbst wenn der Opamp anderweitig versorgt werden könnte, wäre das
Ganze zwar ein Komparator, aber noch kein Schmitt-Trigger, da die Hyste-
rese fehlt.

von Martin H. (martinhaag)


Lesenswert?

Also für meine Anwendung brauche ich keine Hysterese und ich brauche 
auch nicht 0V am Ausgang. Die Frage ist halt welche Spannung stellt sich 
am Ausgang ein wenn Vin>5V ist.

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


Lesenswert?

Martin Haag schrieb:
> Also für meine Anwendung brauche ich keine Hysterese und ich brauche
> auch nicht 0V am Ausgang.

Ok, dann liegen die Chancen schon etwas besser.

> Die Frage ist halt welche Spannung stellt sich am Ausgang ein wenn
> Vin>5V ist.

Die Ausgangsspannung wird sich dann irgendwo im Bereich der minimalen
Versorgungsspannung des Opamps einpendeln, bei der dieser noch in der
Lage ist, den Ausgangstransistor mit Basisstrom zu beliefern. Diese
Spannung wird vermutlich kleiner als 5V sein, aber wie klein genau, kann
man schwer vorhersagen, da das Datenblatt hierzu keine Angaben liefert.

Bleibt also nur Ausprobieren und im Erfolgsfall zu hoffen, dass sich das
Verhalten des Bausteins nicht allzu sehr mit der Temperatur, dem Alter
und zwischen den Exemplaren ändert.

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

> ich würde mit einer Referenzspannungsquelle (zB. AP431AG-13)
> gerne detektieren ob eine Spannung kleiner oder grösser als 5V ist.

Das macht jedes Schaltnetzteil in deinem PC.

> Beim Zustand "Vin>5V" bin mir nicht ganz sicher
> ob die Spannungsreferenz den "Ausgang" auf 0V ziehen kann?

Nein, kann sie nicht

> Diese Spannung würde mich interessieren.

Sie liegt bei etwa 1V (je nach Strom), und damit leider zu hoch um 
sicher als LOW erkannt zu werden.

Ja, ich weiß, merkwürdigerweise steht diese 99% Anwendung nicht im 
Datenblatt und ist nicht spezifiziert. Daher im Notfall einfach machen 
und messen.

von Stephan (Gast)


Lesenswert?

eine Diode und ein Pulldown ?

von Anja (Gast)


Lesenswert?

MaWin schrieb:
> Ja, ich weiß, merkwürdigerweise steht diese 99% Anwendung nicht im
> Datenblatt und ist nicht spezifiziert. Daher im Notfall einfach machen
> und messen.

Muß ich leider widersprechen:

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl431.pdf
Figure 21 auf Seite 28

Low-Spannung ca 2V

Schließlich arbeiten fast alle Schaltnetzteile mit diesem Komparator.

Gruß Anja

von Martin H. (martinhaag)


Lesenswert?

Alles klar, danke Anja. Bleibt noch die Frage ob es Referenzen gibt die 
eine Low-Spannung deutlich unter den 2V haben?

Grüsse

Martin

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Martin Haag schrieb:
> Alles klar, danke Anja. Bleibt noch die Frage ob es Referenzen gibt die
> eine Low-Spannung deutlich unter den 2V haben?

Das ist eher unwahrscheinlich, da der eingebaute OPV ja eine Betriebs-
spannung benötigt.
Gruss
Harald

von Martin H. (martinhaag)


Lesenswert?

Aber ich gehe richtig in der Annahme das eine 1,25V Referenz eine 
Low-Spannung irgendwo unter 1,25V hat?
Grüsse  Martin

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


Lesenswert?

Martin Haag schrieb:
> Aber ich gehe richtig in der Annahme das eine 1,25V Referenz eine
> Low-Spannung irgendwo unter 1,25V hat?

Nicht unbedingt. Die Low-Spannung hängt hauptsächlich von den Eigen-
schaften des internen Opamps und des Ausgangstransistors ab. Würde man
beim TL431 die interne 2,5V-Referenz durch eine mit 1,25V ersetzen, läge
die Low-Spannung deswegen immer noch ungefähr bei 2V.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Yalu X. schrieb:

> Die Low-Spannung hängt hauptsächlich von den Eigenschaften des
> internen Opamps und des Ausgangstransistors ab.

Vielleicht kommen die Mißverständnisse von Martin ja daher, das er
den 431 als Referenzspannungsquelle sieht ("Referenzspannungsquelle
direkt als Schmitt-Trigger"). Es handelt sich aber eher um einen OPV
mit angebautem Referenzelement. Nur so sind auch die vielen verschie-
denen Anwendungen machbar, wie sie im Datenblatt zu sehen sind.
Gruss
Harald

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

> Bleibt noch die Frage ob es Referenzen gibt die
> eine Low-Spannung deutlich unter den 2V haben?

ADR821, LT1431 (kann 5V direkt)TC1026 und andere

von Martin H. (martinhaag)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Ich kann eine 1,24V Referenz ja wie im Anhang betreiben, in dieser 
Konfiguration wird auf 1,24V "geregelt" und die komplette Beschaltung im 
innern der Referenz arbeitet mit 1,24V korrekt. Folglich müsste dieses 
Bauteil mindestens auf 1,24V runter ziehen können?
Grüsse  Martin

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

> Folglich müsste dieses Bauteil mindestens auf 1,24V runter ziehen können?

Sicher, da kommen dauerhaft 1.24V raus.

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


Lesenswert?

Martin Haag schrieb:
> Folglich müsste dieses Bauteil mindestens auf 1,24V runter ziehen
> können?

Ja, hast recht. Damit müsste auch die restliche Elektronik in dem IC mit
1,24V auskommen und dein Plan somit aufgehen.

von Anja (Gast)


Lesenswert?

Yalu X. schrieb:
> Ja, hast recht. Damit müsste auch die restliche Elektronik in dem IC mit
> 1,24V auskommen und dein Plan somit aufgehen.

Immer dieses "Herumgerate"

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tlv431.pdf

Figure 18 Seite 18:

Bis 1.24V für die Referenz. (Vorsicht: maximale Spannung ist hier 6V).

Gruß Anja

von Gerd E. (robberknight)


Lesenswert?

Ich benutze den TL431 auch gerne als Komparator. Allerdings nicht den 
Ausgang an der Kathode direkt, denn dann gibt es ja das oben 
beschriebene Problem mit dem Runterziehen nur bis 2,5V bzw. 1,24V.

Ich hänge daher normal die Basis von nem PNP an die Kathode des TL431. 
Das invertiert natürlich das Signal, wenn nötig kommt halt noch nen NPN 
oder NMOS dahinter um es nochmal zu invertieren.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.