Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LT1018 - Ausgangsspannung am Komparator


von Micha K. (bossoh)


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Hallo Leute,

ich verwende in einer Schaltung einen Komperator (genau den LT1018). Am 
Ausgang ist nur eine LED angeschlossen. Ich hatte erwartet, dass die 
Ausgangsspannug etwa der Versorgungsspannung (in meinem Fall 2,5V) 
entspricht. Tatsächlich sind es aber nur 1,5V und damit lässt sich keine 
LED betreiben.
Hat jemand eine Erklärung was mit dem 1V passiert? Der IC hat doch nicht 
1V internen Spannungsabfall, oder doch?

Vielen Dank
Micha

von Arno H. (arno_h)


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Check mal "Output Source Current" im Datenblatt und mach dich mit den 
Begriffen Open Drain bzw. Open Collector vertraut.
Dann verschaltest du die LED richtig und es wird funktionieren.

Arno

von Purzel H. (hacky)


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Komparatoren sind ueblicherweise mit Openkollektor.
Ist das hier auch so ?
Du weisst was das bedeutet ?
Wie schliesst man dann eine LED an ?

2.5V sind auch fuer alte LED auf der unteren Grenze. Eine rote LED muss 
aus physikalischen Gruenden mindestens 1.8V haben, eine Gruene liegt 
schon bei 2.3V. Neue hi-intensity LED benoetigen viel mehr Spannung, 
vielleicht ab 3V.
Bitte nachmessen.

von Micha K. (bossoh)


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Ihr merkt ich bin ziemlicher Anfänger auf dem Gebiet.

d.h. ich muss die LED nicht gegen Masse sondern gegen V+ schalten, weil 
der output sink current hier 50mA, der output source current dagen nur 
einige µA beträgt?

von Jörg R. (solar77)


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Micha K. schrieb:
> Ihr merkt ich bin ziemlicher Anfänger auf dem Gebiet.
>
> d.h. ich muss die LED nicht gegen Masse sondern gegen V+ schalten, weil
> der output sink current hier 50mA, der output source current dagen nur
> einige µA beträgt?

Ja, aber die Led natürlich trotzdem mit Vorwiderstand.

Weshalb hast Du so eine geringe Versorgungsspannung?

von Micha K. (bossoh)


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Guten morgen,

danke an alle Helfer, ihr habt das Problem gelöst.

Die Versorgungsspannung habe ich so gewählt, weil ich für die LED eine 
Betriebsspannung von 2,3V benötige und 2,5V größer sind. Ist jetzt eh zu 
spät, aber hätte eine größere Spannung denn Vorteile gehabt?

von HildeK (Gast)


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Micha K. schrieb:
> Ist jetzt eh zu
> spät, aber hätte eine größere Spannung denn Vorteile gehabt?

Naja, etwas mehr Spannung wäre schon von Vorteil.
- da die LED auch eine temperaturabhängige Flussspannung hat, ist die 
Einstellung des LED-Stroms bei nur wenigen hundert mV am Vorwiderstand 
etwas kritischer. Du hast jetzt 200mV am R mit 22Ω. Es fließen also ca. 
10mA. Steigt die Spannung an der LED um 50mV oder nimmst du ein anderes 
Exemplar mit geringfügig höherer Flussspannung, dann sind es nur noch 
7mA.
Bei 5V Versorgung wäre der Widerstand 270Ω und 50mV Änderung der 
LED-Flussspannung hätten die 10mA nur um rund 200µA sich verändert.
- sehr helle LEDs, sowie weiße und blaue haben mehr als 3V 
Flussspannung. Die kannst du damit nicht betreiben (siehe Beitrag von 
hacky).
- bei höherer Spannung hast du zwar eine etwas höherer Verlustleistung 
am Vorwiderstand, aber jetzt tritt die eben an dem Spannungsregler auf. 
Also weder ein Nachteil noch ein Vorteil.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Micha K. schrieb:
> hätte eine größere Spannung denn Vorteile gehabt?
Welche Spannungen hast du denn am Eingang deiner Schaltung?

HildeK schrieb:
> Du hast jetzt 200mV am R mit 22Ω. Es fließen also ca. 10mA.
Wenn man davon ausgeht, dass der LT1018 keine Sättigungsspannung hat. Er 
hat aber abhängig von Strom und Temperatur bis zu 400mV und dann 
funktioniert die Schaltung theoretisch gar nicht mehr... :-o

Für die Stabilität des LED-Stroms ist eine möglichst hohe Spannung über 
dem Widerstand und damit ein möglichst hoher Widerstand von Vorteil (was 
sich dann ja mit der Theorie deckt, in der eine Stromquelle idealerweise 
einen unendlich hohen Innenwiderstand hat, und eine Spannungsquelle 
einen mit 0 Ohm).

: Bearbeitet durch Moderator
von HildeK (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Wenn man davon ausgeht, dass der LT1018 keine Sättigungsspannung hat.

Ja, du hast recht - das hatte ich gar nicht angeschaut. Ich wollte nur 
ein wenig deutlich machen, was seine Frage betraf:

Micha K. schrieb:
> aber hätte eine größere Spannung denn Vorteile gehabt?

von honk (Gast)


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HildeK schrieb:
> bei höherer Spannung hast du zwar eine etwas höhere Verlustleistung
> am Vorwiderstand, aber diese tritt im Gegenzug am Spannungsregler

...nicht mehr...

> auf.

Das ist z.B. so, wenn die Versorgung eh via Spannungsregler aus einer
(hierfuer wesentlich) hoeheren Spannung gewonnen wird. Oft der Fall.


> Also weder ein Nachteil noch ein Vorteil.

Kein Nachteil, weil der konstantere Stromwert ein (der) Vorteil ist.


Geht man allerdings von mehreren zur Verfuegung stehenden Netzteilen
mit verschiedenen Spannungen aus (oder auch Kauf des exakt passenden
NT), dann hat man schon hoehere Verluste (verwendung des genannten
hoeheren Widerstandswertes an hoeherer Versorgungsspannung fuer den
konstanteren LED-Strom) - aber das nimmt man in Grenzen in Kauf.

Entweder, damit sich die Helligkeit nicht sichtbar veraendern kann,
oder damit bei einer mit max. Strom betriebenen LED dieser nicht
ueberschritten werden kann.

Micha K. schrieb:
> Ist jetzt eh zu spät,

Du kannst nichts mehr aendern? Oder willst auch nicht, weil Du mit
schwankender Helligkeit leben koenntest? Aber da ist ein Problem:

Lothar M. schrieb:
> Er hat aber abhängig von Strom und Temperatur bis zu 400mV und dann
> funktioniert die Schaltung theoretisch gar nicht mehr...  :-o

Meine einzige Idee waere da ein Ultra Logic Level P-Ch Fet highside.
Oder doch eine halbe noch: Diesen nicht ganz aufsteuern, R einsparen?
(Oder ist das wieder mal alles Quatsch, und ich sollte noch einen 2.
Kaffee trinken, bevor ich mich wieder ans Schreiben wage...?)

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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honk schrieb:
> und ich sollte noch einen 2. Kaffee trinken
Besser, ja. Wohl bekomms...  ;-)

Denn wie willst du zuverlässig einen Mosfet "halb" aufsteuern, ohne noch 
zusätzlich ein paar Widerstände (oder noch mehr Bauteile) für eine 
Konstantstromquelle drumrum zu schalten?

Der Komparator hat einen offenen Kollektor und kann Strom gegen Masse 
ziehen. Ergo schaltet man eine LED und einen ausreichend großen 
Vorwiderstand an eine ausreichend hohe Spannung. Und 2V dürfen an dem 
Widerstand allemal abfallen, damit der Strom halbwegs konstant bleibt.

: Bearbeitet durch Moderator
von HildeK (Gast)


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honk schrieb:
> HildeK schrieb:
>> bei höherer Spannung hast du zwar eine etwas höhere Verlustleistung
>> am Vorwiderstand, aber diese tritt im Gegenzug am Spannungsregler
>
> ...nicht mehr...
>
>> auf.

Missverständnis (ausgehend von einer gegebenen Versorgungsspannung 
welcher Höhe auch immer):
- entweder auf 2.5V geregelt, geringe Verluste im Vorwiderstand, größere 
in der Regelung
- oder auf 5V geregelt: höhere Verluste im Vorwiderstand, weniger im 
Regler.

von HildeK (Gast)


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honk schrieb:
> Diesen nicht ganz aufsteuern, R einsparen?
> (Oder ist das wieder mal alles Quatsch, und ich sollte noch einen 2.
> Kaffee trinken, bevor ich mich wieder ans Schreiben wage...?)

Ja, das ist Quatsch.
Um den R einzusparen und es über den FET zu machen, brauchst du eine 
Regelung. Das kostet deutlich mehr als den eingesparten R.

von Micha K. (bossoh)


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Die maximal mögliche Versorgungsspannung wäre 4V. Dann müsste ich aber 
die komplette Schaltung neu dimensionieren, was ich wenn's auch anders 
geht nicht tun will.

von flachtroll (Gast)


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Ok. Dann lass laufen..

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