Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schmitt Trigger mit OPV - klappt einfach nicht


von Volker F. (volkerforster)


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Ich kaempfe seit einiger Zeit mit einem Problem und wende mich nun mal 
an Euch in der Hoffnung, einen Loesungsansatz zu erfahren:

Es ist nur ein winziger Auszug aus einem groesseren Projekt, daher bitte 
nicht ueber Sinn und Zweck der Schaltung diskutieren :-)

Ich habe eine Versorungsspannung von 5VDC und erzeuge mit jeweils einem 
20k multiturn Trimmer daraus eine einstellbare Referenzspannung zwischen 
0 und 5V.

An meinem invertierenden Schmitt-Trigger mit OPV 6004 liegt diese 
Referenz am positiven Eingang des OPV, das Messsignal ueber 10k am 
negativen Eingang und die Mitkopplung erfolgt ueber 270k.

Am Ausgang wird der OPV mit ca. 2 mA belastet (LED) und das 
Ausgangssignal dient auch gleichzeitig als Logikpegel fuer eine weitere 
Verarbeitung.

Nun zu meinem Problem: bei der dargestellten Schaltungsweise gelingt es 
mir nicht, das Eingangssignal zu triggern. Auch die Veraenderung der 
Widerstandwerte bringt keinen nenneswerten Erfolg (bei 10k und 270k 
sollte die Hysterese bei etwa 130 mV liegen). Wenn ich die Referenz z.B. 
auf 2.5V stelle, brauche ich am Eingang zwischen 2.1 und 2.9V um den 
Ausgang zwischen beiden Endzustaenden komplett durchzusteuern. 
Eigentlich sollte der Ausgang sich aber sprungartig bewegen...

Ich habe urspruenglich Schmitt-Trigger mit der gleichen Pinbelegung 
verwendet, das klappte hervorragend im gegensatz zum OPV. Nur rauchen 
diese augenblicklich ab, sobald die Eingansgsspannung groesser als die 
Versorgungsspannung wird, die OPVs hingegen sind unempfindlich.

Ich habe leider kaum Platz fuer einen hoeheren Bauteilaufwand, so dass 
ich auf eine nochmalige Triggerung der Signale mit einem zusaetzlichen 
IC verzichten muss.

Irgend eine Idee, woran es haengt? Moeglicherweise an der Last am 
Ausgang des OPV? Es macht mich leicht verrueckt, dass ein simpler 
Schmitt-Trigger entgegen jeder Grundregel nicht funktionieren will...

Ganz vielen Dank und Gruss aus Canada.

von Tom K. (ez81)


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Volker Forster schrieb:
> und die Mitkopplung erfolgt ueber 270k.

...und ist eine Gegenkopplung, also hast Du einen invertierenden 
Verstärker mit V=-27 und per REF einstellbarem Offset gebaut.

Ein Schmitt-Trigger ginge so: IN direkt an die Minus-Eingänge, REFx 
über 10k an die Pluseingänge, 270k von den Ausgängen zu den 
Plus-Eingängen.

von Easylife (Gast)


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2 weitere Anmerkungen:
- Den 3. Eingang des ORs solltest du nicht einfach in der Luft hängen 
lassen.

Volker Forster schrieb:
> Nur rauchen
> diese augenblicklich ab, sobald die Eingansgsspannung groesser als die
> Versorgungsspannung wird

Dem kann man sehr einfach dadurch begegnen, indem man (hinter einem 
Widerstand) den Eingang des ICs mit einer Diode in Richtung 
Versorgungsspannung schützt.

Also so:
1
VCC -------------+--------
2
                 |
3
                ---
4
                /_\
5
                 |
6
Signal --| 1K |--+-----> zum Schmitt-Trigger Eingang

von Volker F. (volkerforster)


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...na klar doch... Und ich hatte es auch noch richtig in einer 2 Monate 
alten Zeichnung und dann... Oops.

Vielen Dank!

von Volker F. (volkerforster)


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Easylife schrieb:
> - Den 3. Eingang des ORs solltest du nicht einfach in der Luft hängen
> lassen.

Ist voellig klar. Wie gesagt, es ist nur ein kleiner kopierter 
Ausschnitt aus einer groesseren Schaltung.

> Dem kann man sehr einfach dadurch begegnen, indem man (hinter einem
> Widerstand) den Eingang des ICs mit einer Diode in Richtung
> Versorgungsspannung schützt.
>
> Also so:
>
>
1
> VCC -------------+--------
2
>                  |
3
>                 ---
4
>                 /_\
5
>                  |
6
> Signal --| 1K |--+-----> zum Schmitt-Trigger Eingang
7
> 
8
>
Auch klar, habe mich aber aus Kostengruenden fuer MCP6004 anstelle 
MCP6544 entschieden (es geht um ca. 800 Stueck), und die vertragen alles 
was in dieser Anwendung auftreten kann klaglos ohne Schutzbeschaltung.

von Easylife (Gast)


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Volker Forster schrieb:
> und die vertragen alles
> was in dieser Anwendung auftreten kann klaglos ohne Schutzbeschaltung.

..weil da die Dioden intern vorhanden sind.

Hast du dir als Alternative mal sowas angeguckt:
74VHC14 (Farnell 6-fach, 0,14 EUR bei 100 Stck.)

Im Gegensatz dazu MCP6004 (4-fach, 0,26 EUR bei 100 Stck.)

Bis 7V am Input sind auch die 74VHC14 geschützt.

von Volker F. (volkerforster)


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Easylife schrieb:
> ..weil da die Dioden intern vorhanden sind.
>
> Hast du dir als Alternative mal sowas angeguckt:
> 74VHC14 (Farnell 6-fach, 0,14 EUR bei 100 Stck.)
>
> Im Gegensatz dazu MCP6004 (4-fach, 0,26 EUR bei 100 Stck.)
>
> Bis 7V am Input sind auch die 74VHC14 geschützt.

Nein habe ich bisher nicht angesehen. Ich muss allerdings dazu sagen, 
dass ich nur auf Mouser (USA) und Newark (Canada) zurueckgreifen kann 
und gerade Newark vieles nicht im Sortiment hat. Werde aber gleich mal 
nachschauen, danke.

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