Komparator, großer Eingangsbereich, Schaltschwelle einstellbar

[Alex B. (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22)]

Guten Morgen!
Ich könnte ein paar Anregungen brauchen.

Ein analoges Signal -10 V bis +10 V soll abgetastet werden. Wenn das 
Signal einen einstellbaren Wert übersteigt soll ein TTL-kompatibles 
Signal ausgegeben werden.

-Schaltschwelle über den ganzen Signalbereich einstellbar
-"Propagation Delay" soll < 50 ns sein
-+/- 15 V Spannungsversorgung, sowie +5 V und +3.3 V sind vorhanden
-letztlich soll das Signal von einem 3,3 V FPGA eingelesen werden
-Eingangsimpedanz soll > 100 kOhm sein

Hat vielleicht jemand Vorschläge?

Ich habe schon überlegt, ob man ein digitales Potentiometer (100 kOhm, 
+/- 15 V) dafür benutzten könnte. Wollte aber auch mal weitere Meinungen 
einholen.

Über Tipps würde ich mich freuen!

Viele Grüße,
Alex

[Werner (Gast)]

Alex Bürgel schrieb:
> Hat vielleicht jemand Vorschläge?

Wie wäre es mit einem Analog-Addierer?
Ist die auszuwertende Spannung absolut oder ratiometrisch bestimmt?
Soll die Schaltschwelle mit einem Poti oder programmatisch vorgegeben 
werden?

> -"Propagation Delay" soll < 50 ns sein
Das ist mit einem Analogsignal "sportlich"

[Falk B. (falk)]

@  Alex Bürgel (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22)

>Ein analoges Signal -10 V bis +10 V soll abgetastet werden.

Was für eine Signal ist das? Klingt nach Industriesteuerung.

>-Schaltschwelle über den ganzen Signalbereich einstellbar

Einfach.

>-"Propagation Delay" soll < 50 ns sein

Sportlich! Ob das WIRKLICH sinnvoll ist?

>-+/- 15 V Spannungsversorgung, sowie +5 V und +3.3 V sind vorhanden
>-letztlich soll das Signal von einem 3,3 V FPGA eingelesen werden
>-Eingangsimpedanz soll > 100 kOhm sein

>Hat vielleicht jemand Vorschläge?

Spannungsteiler 10:1, kompensiert mit Kondensatoren. Danach in einen 
schnellen Komparator. Per PWM oder Digitalpotentiometer kann man die 
Schaltschwelle für den Komparator bereitstellen.

[Alex B. (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22)]

Hallo ihr zwei!

Werner schrieb:
> Wie wäre es mit einem Analog-Addierer?
> Ist die auszuwertende Spannung absolut oder ratiometrisch bestimmt?
> Soll die Schaltschwelle mit einem Poti oder programmatisch vorgegeben
> werden?

Schaltschwelle soll programmatisch einstellbar sein und ist absolut. 
Sprich: bei z.B. Ue > -2 V soll der Ausgang seinen Zustand wechseln. 
Ebenso soll die Schwelle auf z.B. Ue > +7 V einstellbar sein etc..

Falk Brunner schrieb:
> Was für eine Signal ist das? Klingt nach Industriesteuerung.

Es sollen verschiedene Sensoren angeschlossen werden können, z.B. 
Kurbelwellensensoren, wie dieser hier: 
http://www.strippenstrolch.de/5-1-8-drehzahlschalter.html

>>-"Propagation Delay" soll < 50 ns sein
>
> Sportlich! Ob das WIRKLICH sinnvoll ist?

Dies ist nur eine Eingangsstufe einer größeren Messignalaufbereitung. 
Insgesamt soll zwischen Eingang und Ausgang dieser und der anderen 
Funktionen des Gesamtgeräts nur max. 350 ns liegen, wobei ich den Wert 
dieses Eingangskanals intern auch noch in einem FPGA benötige und somit 
auch noch "Rechenzeit" dort haben muss.


> Spannungsteiler 10:1, kompensiert mit Kondensatoren.

Wie meinst du das? 10:1 Teiler gegen -15 V? Wie komme ich vom negativen 
Potential zu einem positiven (z.B. 0 - 5 V)? Da hapert es bei mir 
gedanklich gerade etwas...? :-(

> Danach in einen
> schnellen Komparator. Per PWM oder Digitalpotentiometer kann man die
> Schaltschwelle für den Komparator bereitstellen.

Das sehe ich genauso! :-)

Schöne Grüße,
Alex

[Bernd K. (bmk)]

http://www.reichelt.de/?ARTICLE=90108;

Dieses Teilchen hat mir bisher gute (schnelle) Dienste geleistet.

[Micha (Gast)]

Hallo,

mit den Widerständen R1-R3 wird die Spannung auf ca. 0-3V gebracht. Dann 
kommt eine Komparatorschaltung mit Transistoren. habe jetzt nicht soviel 
Zeit und Lust zum Rechnen sonst wäre es genauer. Evtl. BF typen nehmen 
und die Widerstände anpassen. Bietet der FPGA keine Komparatoreingänge? 
Dann könntest du mit dem Analogsignal direkt da drauf. Alles nur zur 
Anregung.
Keine Ahnung ob man mit dem discreten Komparator 50ns schafft. Schaltung 
ist für LTspice.

[Alex B. (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22)]

Ok, danke für die Antworten.

Ich denke ich werde es mit einem LT1363 (an +/- 15 V) als 
Spannungsfolger versuchen. Dahinter einen "Spannungsteiler mit Offset", 
der mir das Signal von -15 V auf 0 V und von 15 V auf 5 V teilt. Damit 
gehe ich dann in einen Komparator und dann in den FPGA.

Gruß,
Alex

[Falk B. (falk)]

@Alex Bürgel (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) 
Benutzerseite

>Es sollen verschiedene Sensoren angeschlossen werden können, z.B.
>Kurbelwellensensoren, wie dieser hier:
>http://www.strippenstrolch.de/5-1-8-drehzahlschalter.html

Und dafür braucht man +/-10V und 50ns? Glaub ich eher nicht.

>> Spannungsteiler 10:1, kompensiert mit Kondensatoren.

>Wie meinst du das? 10:1 Teiler gegen -15 V?

Nö, Masse.

> Wie komme ich vom negativen
>Potential zu einem positiven (z.B. 0 - 5 V)? Da hapert es bei mir
>gedanklich gerade etwas...? :-(

Gibt es viele Wege, ein Spannungsteiler mit drei Widerständen 
schafft das. Aber da muss man mit der Bandbreite aufpassen und auch 
kapazitiv kompensieren.