Was ist die Funktion des Differentiators in dieser Schaltung?

[Peter M (Gast)]

Hallo,

Ich habe von einem bestehendem Design die angehaengte Schaltung gefunden 
-- ein Slicer.

Was ist die Funktion des Differentiators? (C1,R1)? Der macht null Sinn 
fuer mich!

Ein Slicer (wie er z.B. in [1] beschrieben ist) besteht normalerweise 
nur aus R2 und C2. Daher verstehe ich auch nicht wieso es R3 gibt. Wieso 
brauchen wir R3 genau?

Vielen Dank!
Peter


[1] 
https://www.maximintegrated.com/en/design/technical-documents/app-notes/3/3671.html

PS: Wer immer diese Schaltung gemacht hat muss sich was dabei gedacht 
haben ... was? Bonus falls irgendwer ein Textbuch/reference kennt wo 
dieser Typ an Schaltung beschrieben ist!

[A-Freak (Gast)]

Ich würde sagen daß das nicht exakt ein Differenzierglied ist sondern 
ehr eine Art von Entzerrnetzwerk das hohe Frequenzen bevorzugen und die 
Phase etwas vorziehen soll.

[Peter M (Gast)]

Kannst du das naeher erlaeutern? Wieso wuerde ich das wollen?

(In einer LTspice Simulation sieht das Resultat ziemlich mies aus)

[lustig (Gast)]

>Wieso wuerde ich das wollen?

Du bist lustig. Du hast die Schaltung hier eingestellt. Du mußt doch 
wissen, was Du damit willst, oder?

[Wei N. (wei_n)]

Ist das vielleicht eine Rauschsperre?
Der Sender sendet dann zum Oeffnen der Sperre zuerst einen laengeren 
High Pegel als Initialsignal, welches den Kondensator auf ca. halben 
Pegel der Signalspannung Vin laedt. Danach sendet er die einzelnen Bits 
mit hoher Rate, fuer die die Schaltung nun wie ein gewoehnlicher Slicer 
funktioniert.
Abschliessend entlaedt sich der Kondensator durch die Widerstaende 
wieder und die Sperre ist erneut aktiv.
Vielleicht koennte der Kollege mit der Spicesimulation das mal 
ausprobieren.

[Peter M (Gast)]

lustig wrote:
> Du bist lustig. Du hast die Schaltung hier eingestellt. Du mußt doch
> wissen, was Du damit willst, oder?

Nein, es geht darum eine Schaltung die von einem unbekannten Autor kommt 
zu analysieren (verstehen und vielleicht sogar die Bauteilwerte zu 
verstehen)

> Ist das vielleicht eine Rauschsperre?
> Der Sender sendet dann zum Oeffnen der Sperre zuerst einen laengeren
> High Pegel als Initialsignal, welches den Kondensator auf ca. halben
> Pegel der Signalspannung Vin laedt. Danach sendet er die einzelnen Bits
> mit hoher Rate, fuer die die Schaltung nun wie ein gewoehnlicher Slicer
> funktioniert.
> Abschliessend entlaedt sich der Kondensator durch die Widerstaende
> wieder und die Sperre ist erneut aktiv.
> Vielleicht koennte der Kollege mit der Spicesimulation das mal
> ausprobieren.

Danke, interessante Idee!
Ich hab mittlerweile mehr Infos ... die Schaltung wurde fuer einen Gen2 
RFID tag verwendet. Das Eingangssignal ist Pulse Interval Encoded (PIE) 
mit Tari=6.25us. Meine Plots im Anhang haben Beispieldaten (hier 
generiere ich 11000000).

Das erste Bild (With_R1C1) ist mit Differenzierer. Der Vorteil ist dass 
die Pulse am Anfang schoen gleichmaessig von 0V entfernt sind ... aber 
das Signal settled viel zu schnell gegen 0 ...

Das zweite Bild (WithOut_R1C1_and_R3.PNG) sieht fuer meinen Geschmack 
viel besser aus.


Verstehe ich hier was nicht oder kann es echt sein dass der Autor der 
Schaltung "irgendwas" zusammengeloetet hat das keinen Sinn macht?

[Nichtverzweifelter (Gast)]

R3 ist bewusst zehnfach höher gewählt als R2, damit hat er 
"lehrbuchartig" kaum noch merklichen Einfluss auf die Zeitkonstante 
gebildet aus R2 und C2.
R3 stellt lediglich einen Gleichstrompfad dar Richtung Masse. Er legt 
die Eingänge des Komparators nahe Masse, vor allem, wenn die Schaltung 
an V(in) über einen Koppelkondensator angesteuert wird. Die Eingänge des 
Komparators hätten ohne den R2 und mit Koppelkondensator vor dem Punkt 
Vin keinerlei Gleichstrompfad, über den unvermeidliche Offsetströme aus 
den Komparatoreingängen heraus abfliessen könnten. Diese in Polarität 
und Höhe unvorhersehbaren Offsetströme ( Datenblatt-Terminus: DC offset 
current) würden die Kondensatoren umladen "bis Anschlag", die Schaltung 
würde gar nicht funktionieren.
Mit dem 560k am Eingang gibt er dem Slicer eine gewünschte hohe 
Eingangsimpedanz Z.
Warum? Vielleicht war die Leerlaufverstärkung zu hoch, reduzieren kann 
er sie ja nicht. Der vermeintliche OP ist klar als Comp.(arator) 
beschriftet. Daher derimmens hohe Serieneingangswiderstand von 560k. Der 
bildet aber mit der unvermeidlichen Streukapazität der Leitung zum 
invertierenden Input bereits einen "Pol", (im Frequenzgang). Mit dem 
33pF kompensiert er diesen schädlichen "Pol", weil zu der unerwünschten 
Streukapazität der Leiterbahn hin zum inv. Eingang noch die 
Eingangskapazität dieses Eingangs hinzukommt.
So, wie gezeichnet, ist die Schaltung am Eingang ziemlich hochohmig. 
Sozusagen künstlich hochohmig gemacht. Eine direkt als Schwingkreis 
ausgebildete Antenne mit einer simplen Diode als Detektorempfänger, auch 
AM-Demodulator, könnte die Schaltung direkt speisen, der Slicer liefert 
dann "quasi TTL" am Ausgang. Dazu darf der Schwingkreis aber nicht all 
zu sehr belastet werden, seine Güte ist direkt von jener abhängig. Und 
damit die Störfestigkeit gegen Ausser-Frequenzband-Signale.

[Nichtverzweifelter (Gast)]

Wenn Du also mal probehalber 10pF Streukapazität vom invert. Input nach 
Masse einbaust und die Simulation erneut laufen lässt...

[Nichtverzweifelter (Gast)]

R3 ist bewusst zehnfach höher gewählt als R2, damit hat er 
"lehrbuchartig" kaum noch merklichen Einfluss auf die Zeitkonstante 
gebildet aus R2 und C2.
R3 stellt lediglich einen Gleichstrompfad dar Richtung Masse. Er legt 
die Eingänge des Komparators nahe Masse, vor allem, wenn die Schaltung 
an V(in) über einen Koppelkondensator angesteuert wird. "Die Eingänge 
des Komparators hätten ohne den R2"...  ausgerechnet da vertippt! R3 
stellt den Gleichstrompfad her...