Open Collector Ausgang und Last mit NPN schalten

[Egon (egon12345)]

Hallo Elektronik Gemeinde,

Ich habe anliegende Schaltung mit Kuli auf dem Steckbrett laufen. Alles 
in Ordnung und der Ausgang vom Komparator hat knapp 20 V oder etwas über 
0 V je nach Zustand.

Jetzt möchte ich damit eine Last Schalten und hab den NPN mit und ohne 
Vorwiderstand (reicht ja auch der 6,2 k) angebaut und die LED geht auch 
An und Aus.

Mit dem Buntstift Zusatz (NPN) werden die Schwellwerte beeinflusst, was 
ungünstig ist.

Was kann ich wie an die Kuli Schaltung hinten anknüpfen, so dass die 
Hysterese Werte nicht verändert werden ?

Dankeschön

[Jens G. (jensig)]

Egon schrieb:
> Ich habe anliegende Schaltung mit Kuli auf dem Steckbrett laufen. Alles
> in Ordnung und der Ausgang vom Komparator hat knapp 20 V oder etwas über
> 0 V je nach Zustand.

Der "kompariert" aber nicht, weil die Rückkopplung eine Gegenkopplung 
ist, und nicht eine Mitkopplung (für die Hysterese) ist. Du hast also 
den falschen Eingang mit der Rückkopplung beauftragt.

>Mit dem Buntstift Zusatz (NPN) werden die Schwellwerte beeinflusst, was
> ungünstig ist.

Entweder Du schaltest einen kleinen N-Kanal-Mosfet statt NPN (dann 
brauchste auch nicht den Buntstift-Rb), oder machst eine Darlingtonstufe 
ran statt simplem NPN, so daß der Rb viel größer ausfallen kann, und 
damit den 6,2k nicht so sehr beeinflußt.

Achso, da Du ja mit 20V arbeitest - das kann evtl. schon zu viel für ein 
Mosfet-Gate sein. Du könntest aber auch einfach eine Z-Diode parallel 
zum Ausgang bzw. GS-Strecke des Mosfets schalten. Z.B. Uz=10V.
Das könntest Du eigentlich auch bei einem NPN so machen, nur eben wieder 
mit Rb, und zwar so, das die sich ergebende Spannungsteilung bei 
kurzgeschlossener B-E-Strecke des NPN > Uz ist.
Also bei 20V Versorgung, Uz=10V, Roc=6,2k muß der Rb>6,2k sein.

Ach ja, und wie üblich: Abblock-C nicht vergessen, auch wenn das 
potentiell dadurch verursachbare Drama sich bei dieser Anwendung eher in 
Grenzen halten dürfte.

[Egon (egon12345)]

Hallo und danke für das Feedback. Lassen wir mir die Begrifflichkeiten 
außen vor. Dem Komparator ist es doch Wurst, ob der LDR am plus oder 
minus, ebenso die Referenz/Hysterese angeschlossen ist. Dann ist halt 
nur das Verhalten invertiert. Die Schaltschwellen sind auch identisch. 
So zumindest bei mir, grad nochmal ausprobiert.

Danke

[H. H. (Gast)]

Egon schrieb:
> Dem Komparator ist es doch Wurst,

Nein.

[Mario P. (mario_71950c)]

Dem Rückkopplungswiderstand (Hysterese) ist es nicht Wurst; der gehört 
beim Komparator vom Ausgang des OPV auf den positiven Eingang. Nur das 
führt zur gewünschten Mitkopplung, wie Jens schon schrieb.

[Steve van de Grens (roehrmond)]

Ich glaube, du hast die beiden Eingänge des OP-Amp vetauscht. Vermutlich 
nur im Schaltplan, sonst würde die Schaltung nicht digital schalten.

Die Transistorschaltung belastet den Pull-up Widerstand, so dass der 
HIGH Pegel keine 20V mehr hat. Dadurch wird due Hysterese kleiner.

Um das zu vermeiden, könntest du die Transistorschaltung umgekehrt 
gepolt mit einem PNP Transistor aufbauen.

[Jens G. (jensig)]

Egon schrieb:
> Hallo und danke für das Feedback. Lassen wir mir die Begrifflichkeiten
> außen vor. Dem Komparator ist es doch Wurst, ob der LDR am plus oder
> minus, ebenso die Referenz/Hysterese angeschlossen ist. Dann ist halt
> nur das Verhalten invertiert. Die Schaltschwellen sind auch identisch.
> So zumindest bei mir, grad nochmal ausprobiert.

Wo der LDR angeschlossen ist, das ist dem Komp. wurscht (das wird nur 
davon bestimmt, ob der invertierend arbeiten soll, oder nicht). Nicht 
aber, wo die Rückkopplung angeschlossen ist, wenn er ein Schaltsignal 
erzeugen soll, und nicht nur ein bißchen verstärken soll.

[Rainer W. (rawi)]

Egon schrieb:
> Mit dem Buntstift Zusatz (NPN) werden die Schwellwerte beeinflusst, was
> ungünstig ist.

Klar, wenn du näherungsweise einen 1:2-Spannungsteiler einbaust (bei 6.2 
kΩ Basisvorwiderstand).
Der LM293 besitzt (nur) einen Open-Kollektor Ausgang.

[Enrico E. (pussy_brauser)]

Nimm einen LM358. Der hat keinen Open-Kollektor und die Belastung des 
Basiswiderstands hat dann keine Auswirkung mehr auf die Hysterese.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Enrico E. schrieb:
> Nimm einen LM358.

Warum sollte er das tun? Der 293 ist genau die richtige Schaltung für 
einen A/D Wandler, wie ihn sich der TE vorstellt. Es muss ja nur die 
Mitkopplung an den nicht-invertierenden Eingang. Man kann das auch alles 
um den Faktor 10 hochohmiger machen, dann beeinflusst der Hysterese 
Widerstand auch nicht die Schaltschwelle in dem Maß.

[Egon (egon12345)]

Hallo in die Runde und danke für das zahlreiche Feedback.

Ich hab mir überlegt, den 2 Komparator nicht unnütz zu lassen und diesen 
als Schmitt Trigger mit den Kippspannungen vom ersten zu koppeln und den 
Ausgang vom ersten OPV zu versorgen.

So gibt es keinen Stress mit der Hysterese und der zweite OPV Ausgang 
kann den NPN
ordentlich schalten.

Einverstanden? Kommentare?

Dankeschön

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Egon schrieb:
> Ich hab mir überlegt, den 2 Komparator nicht unnütz zu lassen und diesen
> als Schmitt Trigger mit den Kippspannungen vom ersten zu koppeln und den
> Ausgang vom ersten OPV zu versorgen.

> Einverstanden? Kommentare?

Die Beschreibung ergibt IMHO keinen rechten Sinn.

Dein Problem ist, daß du eigentlich zwei Baustellen hast:

1. so wie gezeichnet, hat die Schaltung keine Hysterese. Dazu muß eine 
Rückkopplung auf den (+) Eingang des Komparators verhanden sein. Das 
wurde dir jetzt mehrfach gesagt, aber du zierst dich wie eine Jungfrau, 
darauf auch nur einzugehen.

2. die Größe der Hysterese ergibt sich dann aus dem Verhältnis der 
Widerstände und dem Ausgangsspannungshub. Eine Hysterese von vielleicht 
100mV kriegt man auch mit dem Transistor direkt am Ausgang hin (der 
Ausgangsspannungshub ist dann ~ 600mV).

Den zweiten Komparator braucht man dafür eigentlich nicht. Wenn man den 
verwenden wöllte, könnte man z.B. einen Fensterkomparator bauen. Oder 
einen Schmitt-Trigger mit getrennt einstellbaren Schaltschwellen. Aber 
auch dazu muß man die Funktionsweise der Grundschaltung "Komparator mit 
Hysterese" wenigstens einmal verstanden haben.

Was du vorhast, liest sich für mich wie "ich habe das nicht verstanden 
und will mir auch keine Mühe geben sondern pfusche halt was zusammen". 
Kann man machen, nur sollte man das keinem zeigen.

[Egon (egon12345)]

Axel S. schrieb:
> Egon schrieb:
>> Ich hab mir überlegt, den 2 Komparator nicht unnütz zu lassen und diesen
>> als Schmitt Trigger mit den Kippspannungen vom ersten zu koppeln und den
>> Ausgang vom ersten OPV zu versorgen.
>
>> Einverstanden? Kommentare?
>
> Die Beschreibung ergibt IMHO keinen rechten Sinn.
>

Erkläre mal bitte warum nicht ?

> Dein Problem ist, daß du eigentlich zwei Baustellen hast:
>
> 1. so wie gezeichnet, hat die Schaltung keine Hysterese. Dazu muß eine
> Rückkopplung auf den (+) Eingang des Komparators verhanden sein.

Hast du meinen neuen Eagle Schaltplan angeschaut?

Dankeschön

[Jens G. (jensig)]

Egon schrieb:
> Hast du meinen neuen Eagle Schaltplan angeschaut?

Man kann ja im Schriebs auch mal drauf hinweisen, daß Du da einen neuen 
Plan angehängt hast. Nicht jeder schaut sich die Posts so genau an.

Ansonsten ist es zwar "schlechter Stil", einem Komparator die 
hysterese-verseuchte Ref.-Spannung dem zweiten ebenfalls als Referenz 
anzubieten, aber ja, sollte trotzdem so gehen.

Ach nee - sollte doch nicht so gehen - aus dem Spannungsregler kommen 
mit Sicherheit keine 18V raus, sondern nur dessen reichliche 
Referenzspannung ...

[Steve van de Grens (roehrmond)]

Egon schrieb:
> Einverstanden? Kommentare?

Ja, einverstanden.

Kommentare:

Ich sehe bei der Schaltung keine Notwendigkeit, die Versorgungsspannung 
zu stabilisieren.

Wenn du bei dem rechten Komparator die beiden Eingänge tauschst, kannst 
du die LEDs direkt an dessen Ausgang hängen.

Jens G. schrieb:
> Ach nee - sollte doch nicht so gehen - aus dem Spannungsregler kommen
> mit Sicherheit keine 18V raus,

wieso? Dessen Beschaltung entspricht dem Datenblatt.

[Jens G. (jensig)]

Steve van de Grens schrieb:

> Jens G. schrieb:
>> Ach nee - sollte doch nicht so gehen - aus dem Spannungsregler kommen
>> mit Sicherheit keine 18V raus,
>
> wieso? Dessen Beschaltung entspricht dem Datenblatt.

Sorry, hast recht. War gerade "verkehrt herum" ;-)

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Jens G. schrieb:
> Ach ja, und wie üblich: Abblock-C nicht vergessen, auch wenn das
> potentiell dadurch verursachbare Drama sich bei dieser Anwendung eher in
> Grenzen halten dürfte.

Übrigens sind 293/393 sowie 239/339 Komparatoren unter den wenigen 
Schaltungen, wo lt. Datenblatt ausdrücklich auf Abblockkondensatoren 
verzichtet werden darf.
Das ist nicht oft so und schaden tut es sicher auch nicht, aber wer 
unbedingt sparen will, kann es hier ausnahmsweise tun.

[H. H. (Gast)]

Egon schrieb:
> Einverstanden? Kommentare?

T1 und R28 sind überflüssig, so wie auch der Spannungsregler.

[Enrico E. (pussy_brauser)]

H. H. schrieb:
> T1 und R28 sind überflüssig

Du meinst sicher T1 und R18. Da der Basisstrom höher ist als der 
LED-Strom, können die LEDs auch direkt an den LM393 angeschlossen 
werden.

LDR und R2 müssen dann nur vertauscht werden.