Hallo, Ich brauche Hilfe mit folgendem Schaltbild. Der Phototransistor ist ein CNY70 und der Komparator ein LM339. Ist das Schaltbild korrekt? Wenn ja, wie berechne ich bitte R6 und R4, wenn alle anderen Werte bekannt sind? Bspw. wenn, der Ausgang HIGH ist, wie kann ich mir das vereinfacht darstellen, damit ich die Widerstände berechnen kann? Welche Widerstände sind in Serie, welche parallel, und welche bilden einen Spannungsteiler...Dieselbe Frage, im Fall, wo der Ausgang LOW wäre. Ich bin mit dem Transistor überfordert. Kann dieser wie ein Widerstand behandelt werden? Der Widerstand R4 ist der Schmitt-Trigger für Hysteresis. Danke, Joël
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Joël S. schrieb: > der Schmitt-Trigger LM 339 Ti http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2901.pdf?ts=1590237599532 http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/opaschm.htm https://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen
Danke für die Antwort. Die Pins in meinem Schaltbild (speziell LM339) entsprechen nicht denen vom Hersteller. Ich habe das Schaltbild mit der Software Eagle erstellt, und der Komparator ist ein anderer... Die Pins sind richtig angeschlossen. Ich will einen "non-inverting comparator with hysteresis". Ich weiß leider nicht, wie ich die Widerstände berechne.
Nun rechne mal: https://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen#Der_Komparator
Je nach Wert der Widerstände ist jede Antwort zwischen ja und nein richtig. Die Anordnung der Bauteile ist aber schon mal nicht falsch.
Carl D. schrieb: > Die Anordnung der Bauteile ist aber schon mal nicht falsch. Ja. Kann man so machen. Allerdings kann R6 auch entfallen und R3 und der Optokoppler tauschen ihre Positionen. Der Trimmer R1 wird jetzt an den nichtinvertierenden Eingang angeschlossen (wo vorher R6 dran war). Und der Emitter vom Optokopplertransistor wird an den invertierenden Eingang angeschlossen.
Der Teiler r4/r6 bestimmt die Hysterese , näherungsweise mit Spannungshub Ausgang (5V) /Hysterese = R6/R4 also z.B. Unterschied der Schaltpunkte 100mV wenn R6/R4 50 ist. Allerdings stört beim Ausgangspannungshub die evtl vorhandene Last und das Schaltvermögen des Ausgangs, der geht sicher nicht von 0V auf ganze5V. Und auch R3 beeinflusst bei abgeschaltetem Foto-Ts:anstatt R4 muss R3+R4 genommen werden.
Joël S. schrieb: > Wenn ja, wie berechne ich bitte R6 und R4, wenn alle anderen Werte > bekannt sind? Je nach gewünschter Hysterese. R3 muss niederohmig gegenüber R4+R6 sein, z.B. 1k gegenüber 100k. Da der Auagang des Komparators von (fast) 0V nach 5V schaltet, bekäme man eine Hysterese von 1V wenn D6 4 mal so gross ist wie R4, also z.B. R6=80k und R4=20k damit Summe 100k. ABER: Der LM339 mag keine Eingangsspannung über 3.5V, deine Schaltung tut das aber bei dunklem Phototransistor oder hoch eingestelltem Trimmpoti. Die taugt so also nicht.
Irgendwie hab ich R4 und R6 Bezeichungen vertauscht, kann ja keiner ahnen dass R6 weiter links liegt.
Entschuldigug,so passierts mir ähnlich, mit R4. Wenn man zu schnell schreibt... MaWin kanns besser und denkt auch an den Spannungshub des 339.
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Dieter (Gast) schrieb: >Nun rechne mal: >https://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker->Grundschaltungen#Der_Komparator Mach Du die Rechnung mal vor anhand der dortigen Infos. Und bitte die Hysterese nicht vergessen ...
>Ist das Schaltbild korrekt? Korrekt isses, wenn auch ohne jede Sinnhaftigkeit. Aber als Rechenbeispiel vielleicht gar nicht mal so schlecht. >Wenn ja, wie berechne ich bitte R6 und R4, wenn alle anderen Werte >bekannt sind? Alle drei R (R3, R4, R6) haben Einfluß auf die Hysterese, die über den R4 bewirkt wird. Also legt man zwei von denen einfach in sinnvollem Rahmen fest, und berechnet dann den dritten. Und wenn Du es ganz einfach haben willst, dann lege den R6 einfach mit 0 fest, dann sind's nur noch zwei, die Einfluß auf die Hysterese haben. Aber das ist wohl nicht Sinn und Zweck der Übung (Hausaufgabe?). Der Transistor des OK ist nur als Stromquelle zu betrachten, und bewirkt eigentlich nur eine Verschiebung der Hysterese, aber nicht die Größe der Hysterese. Die Frage ist also, wir groß die Hysterese sein soll, um überhaupt einen sinnvollen Ansatz haben zu können. >Bspw. wenn, der Ausgang HIGH ist, wie kann ich mir das vereinfacht >darstellen, damit ich die Widerstände berechnen kann? Welche Widerstände >sind in Serie, welche parallel, und welche bilden einen >Spannungsteiler...Dieselbe Frage, im Fall, wo der Ausgang LOW wäre. Ich Also wenn es schon damit anfängt, daß Du je nach Ausgangspegel nicht mal die Reihen-Parallelschaltung aus den drei Rs erkennen kannst, dann wird's schon etwas schwer. >bin mit dem Transistor überfordert. Kann dieser wie ein Widerstand >behandelt werden? Nein, nur wie eine Stromquelle. >Der Widerstand R4 ist der Schmitt-Trigger für Hysteresis. Neee, der R4 ist nicht der Trigger (erst recht nicht ein Schmitttrigger), sondern der bewirkt nur das Trigger- bzw. Hystereseverhalten.
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Wenn es nur um die Hysterese (Spannungsdiff. zw. H- und L-Fall) geht, dann kann man einfach von der Spannungsteilerregel ausgehen (den Transistor als Stromquelle kann man da getrost ignorieren, denn der hat als Stromquelle ja unendlich hohen Widerstand): Ub/(R3+R4+R6)=Uhyst/(R3+R6) Wenn Hysterese als Verhältnis zur Betriebsspannung gegeben, dann entsprechend umformen: Ub/Uhyst=V=(R3+R4+R6)/(R3+R6) (V=Verhältnis) Wenn Hysterese als absolute Spannungsdifferenz gegeben, dann entsprechend anders umformen: Uhyst=Ub(R3+R4)/(R3+R4+R6) Ausgehend davon kann man seinen R4 ausrechnen (R6 muß man einfach festlegen, wenn der nicht gegeben ist (der ist sowieso eigentlich vollkommen sinnlos, wie eigentlich die gesamte Schaltung)). Wenn man da die absoluten Schaltschwellen ermitteln will, dann geht man am besten von den Strömen aus, denn nur so bekommt man den Transistorstrom, der die ganze Spannungslage verschiebt, mit in die Rechnung rein: I_R3=Ic+I_(R4+R6) für L am Ausgang Ic=I_R3+I_(R4+R6) für H am Ausgang Jetzt musste nur noch die ganzen Ströme mit bestem Wissen und Gewissen durch bekannte Größen ersetzen (z.B. bekannte Widerstände, Spannungen, bekannte Schaltschwellen, ...), um irgendwas anderes Unbekanntes errechnen zu können. Den Strom in den OPV-Eingang kann man grundsätzlich ignorieren, solange man es nicht supergenau haben will, was eher wenig Sinn machen würde wegen dessen Temperaturabhängigkeit.
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Danke Euch allen für die zahlreichen Beiträge, speziell an Jens. Ich will noch schnell erklären, wozu ich dieses Schaltbild erstellt habe. Ich möchte gerne einen Midi Controller für eine Klavier-Anschlagmechanik bauen. Dazu soll die Geschwindigkeit des Hammers gemessen werden. Die Geschwindigkeit ist dann proportional zu der Lautstärke des Signals, welche ich an ein DAW (Digital Audio Workstation) sende, welches mir einen Ton ausgibt. Wie messe ich die Geschwindigkeit? Über dem Hammer einer jeden Taste misst ein CNY70 Phototransistor (oder ist's ein Optocoupler?) die Distanz zum Hammer. Mit zwei Potentiometern und dem Komparator ermittle ich 2 verschiedene Positionen relativ zum Hammer. Nachher kann ich damit die Geschwindigkeit ausrechnen, da die Distanz bekannt ist. Potentiometer benutze ich dafür um Feinjustierungen vorzunehmen (nicht jede Taste ist gleich). Den Schmitt Trigger brauche ich, weil sonst der Übergang von LOW/HIGH zu sehr fluktuiert. Ich hoffe, jetzt macht das Schaltbild mehr Sinn, auch wenn es nicht komplett ist, weil der zweite Potentiometer und der zweite Komparator fehlen (LM339 hat ja 4). Ich denke, mein Schwachpunkt liegt im Moment noch beim Verständnis eines Transistors. Ich werde mich einmal reinlesen. Edit: Kleiner Nachtrag. Wieso R4, R5 und R6. Nun R5 weil der LM339 ein Open Collector Komparator ist und einen Pull-Up Widerstand benötigt. Der R4 Widerstand ist zwecks des Schmitt Triggers da, und R6 weil ich auf Transistoren Schaltplänen oft einen gesehen habe, oder was von BIAS gelesen habe, ohne es verstanden zu haben :/ lol. Danke nochmals, und bleibt alle gesund! Joël
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Vielleicht kann ein Moderator den Thread mal ins passende Unterforum verschieben ...
Jens G. schrieb: > Korrekt isses, wenn auch ohne jede Sinnhaftigkeit. und Joël S. schrieb: > Über dem Hammer einer jeden Taste > misst ein CNY70 Phototransistor (oder ist's ein Optocoupler?) die > Distanz zum Hammer. Sinnhaft ist es erst, wenn man weiß, dass der CNY70 ein Reflexkoppler ist, bestehend aus einer IR-LED und einem Phototransistor. Wobei man mit dem eher keine Distanzen messen sondern nur eine helle von einer dunklen Fläche unterscheiden kann. Mit zwei hellen Flächen und einem dunklen Zwischenraum kann auch die Geschwindigkeit bestimmt werden.
Ich habe diesen Satz wohl unklar/ungenau formuliert. Meine Vorgehensweise: Wenn eine Klaviertaste gedrückt wird, springt der Hammer los (Startposition), und die Zeit wird gemessen, bis er auf eine Saite trifft (Endposition). In meinem Fall trifft er auf ein Dämmmaterial, und keine Saite. Die Distanz zwischen Start- und Endposition kann ich manuell messen (mit Lineal). Wenn der Hammer sich auf den CNY70 Sensor zu bewegt (der Sensor ist fix oberhalb der Hammermechanik angebracht), ändert sich die Lichtstärke/Strom. Mit zwei Trimpots definiere ich welche Lichtstärke/Strom zu welcher Position (Start oder Ende) korrespondiert. Der Komparator vergleicht, ob der Hammer die Schwellenwerte (Start oder Ende) passiert und gibt das entsprechende Signal am Ausgang wieder.
Ok. Das hatte ich optional auch im Hinterkopf und habe aber nicht geglaubt, dass das sauber funktionieren kann. Eine Chance besteht aber ... Es geht auch nicht aus deinem Bild hervor; du bräuchtest dann zwei Komparatoren.
Ja, im Schaltbild ist nur ein Komparator gezeichnet. Ich habe allerdings im Laufe des Threads erwähnt, dass es sich um ein LM339 mit 4 Komparatoren handelt, das Schaltbild aber nur einen enthält. Ich dachte, dass dies für meine Verständnisfrage nach der Berechnung der Widerstände ausreichen würde.
>Edit: Kleiner Nachtrag. Wieso R4, R5 und R6. Nun R5 weil der LM339 ein >Open Collector Komparator ist und einen Pull-Up Widerstand benötigt. Der >R4 Widerstand ist zwecks des Schmitt Triggers da, und R6 weil ich auf >Transistoren Schaltplänen oft einen gesehen habe, oder was von BIAS >gelesen habe, ohne es verstanden zu haben :/ lol. R4 und R5 ist schon klar, aber R6 ist witzlos. Laß ihn weg. Mach R3 so groß, daß ein sinnvolles Signal aus dem Reflexkoppler rauskommt, und mach den R4 z.B. 100mal so groß (solange der nicht zu groß und unhandlich wird). Ist aber eher unkritisch, da es hier ohnehin nur ums Einschalten geht - da kommts nur drauf an, daß die Schaltschwelle konstant ist - der Rest wird ohnehin abgeglichen. Genau berechnen mußt Du da bezüglich des R4 nicht wirklich was - PiMalDaumen-Erfahrungswerte reichen da vollkommen, wie bereits auch von den anderen genannt. Ob Du mit Deiner Meßmethode ein sinnvolles Verhalten bekommst, steht noch in den Sternen, denn der Phototransistor ist sicherlich temperaturabhängig, und damit auch Deine Ansprechschwellen. Zwei Komparatoren auf einen Phototransistor sollte zwar gehen, aber dann sollten die zwei Meßpunkte (=Schaltpunkte) beider Komparatoren nicht zu nah sein, bzw. die Hysterese nicht zu klein, damit der eine Komparator nicht den anderen über die Mitkopplung (R4) beim Schalten mitzieht.
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Jens G. schrieb: > Ob Du mit Deiner Meßmethode ein sinnvolles Verhalten bekommst, steht > noch in den Sternen, denn der Phototransistor ist sicherlich > temperaturabhängig, und damit auch Deine Ansprechschwellen. Könnte auch sein, dass sich das kaum auswirkt: eine hervorgerufene Empfindlichkeitsverschiebung würde dann zwar eine zeitliche Verschiebung beider Schaltpunkte bedeuten, die Auswirkung auf die Zeitdifferenz ist vermutlich deutlich kleiner, und die will er auswerten. @Joël: bitte nenne später auch deine Ergebnisse und Erfahrungen. Ich finde den Ansatz interessant, auch wenn ich den Hell/Dunkelansatz bevorzugt hätte. Vielleicht geht das aber mechanisch nicht ...
Joël S. schrieb: > Ich möchte gerne einen Midi Controller für eine Klavier-Anschlagmechanik > bauen Da wird dir die Schaltung keine Freude machen. Störlichtempfindlich und Alterungsdrift, abhängig von Versorgungsspannung und Umgebungstemperatur, und übel schwer einzujustieren bei fast 100 Tasten. Wähle eine andere Methode. PSD oder Piezo, Beschleunigungssensor oder kapazitiver Annäherungssensor, vor allem wären Methoden schlau die ohne manuelle Justierung auskommen und ohne hunderte von Kabeln. Ein anständiger uC (z.B. ARM) kann pro Millisekunde 1000 Analogeingange erfassen (1Msps), und nicht nur auf Schaltschwellen und Durchfluggeschwindigkeit reagieren, sondern die auch automatisch kalibrieren. Das ist mehr als Midi senden kann.
Was haben eigentlich irgendwelche OP-/Komparatorschaltungen und Hysterseberechnungen mit Mikrocontrollern oder digitaler Elektronik zu tun? Vielleicht ist ein Mod mal so gut ...
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