LM393 Schwingneigung - Designtipps?

[Alexander H. (alexander_h732)]

Hallo Leute,

ich hatte in den vergangenen Tagen mehrfach Probleme bei Testschaltungen 
mit dem Komparator IC LM393.

Es geht um einen Unterspannungsdetektor
(der hier: 
https://www.mattmillman.com/a-simple-low-battery-detection-circuit-with-hysteresis/)
Das Verhalten war wahrscheinlich durch Kapazitäten (Flussmittelreste) 
oder dem Drahtverhau/Lochraster Aufbau geschuldet. Mal reproduzierbar, 
mal nicht  kam es zu Schwingungen um den Schaltpunkt.
In der Nähe befindet sich ein LCD, das konnte ich schon teilweise als 
Störquelle identifizieren (wohl durch AC?).

Beim Googeln nach ganz konkreten Umsetzungen oder Designregeln hab ich 
nicht wirklich einheitliche Vorgaben gefunden. Es scheint wohl häufig 
vorzukommen, dass Schaltungen mit LM393 nicht auf Anhieb laufen oder 
sich seltsam verhalten.
Muss unbedingt ein Abblockkondensator an GND und Vcc verwendet werden?

Im konkreten Fall wird ein Komparator als Logikinverter verschaltet. Ich 
las, dass es beim Weglassen eines Rs von +IN nach OUT (zB. 1M Ohm) 
aufgrund fehlender Hysterese zu solchen Problemen kommen kann. Braucht 
es einen 1M Ohm Widerstand an der Stelle (ich konnte keine Auswirkungen 
beobachten)?
Die Koppelkapazität zwischen IN- und OUT soll auch Probleme machen.

Was sollte ich beachten, um halbwegs auf der sicheren Seite zu sein (und 
mir evtl. viel Probiererei esparen kann😀)?


Viele Grüße
Alexander

[Michael B. (laberkopp)]

Alexander H. schrieb:
> Im konkreten Fall wird ein Komparator als Logikinverter verschaltet

Und der funktioniert nicht, weil der LM393 bei Uin>VCC-1.5V nicht mehr 
funktioniert.

[Enrico E. (pussy_brauser)]

Betreibe den LM393 mit mindestens 5 Volt und vertausche an den Eingängen 
die 5V mit den 2,5V Referenzspannung. Dann klappt's auch wieder.

[Falk B. (falk)]

Alexander H. schrieb:
> Es geht um einen Unterspannungsdetektor
> (der hier:
> 
https://www.mattmillman.com/a-simple-low-battery-detection-circuit-with-hysteresis/)

Naja, ganz schon viel Aufwand für fast nix. Sowas kauft man heute fertig 
als IC unter dem Namen Voltage Monitor. Der braucht auch deutlich 
weniger Teile, Platz, Strom und überhaupt.

Wenn man es "old school" aufbauen will, dann wenigstens halbwegs 
stromsparend mit einem Low Power OPV und einer stromsparenden 
Spannungsreferenz ala LM4040.

[Alexander H. (alexander_h732)]

Also ist die Beschaltung des zweiten Komparators (Logikinverter) so 
falsch?

Der Logikinverter (wird benötigt, damit die LED bei 4,8V Schaltschwelle 
an- statt ausgeht) hängt aktuell an 5V Vbat. Passt das?

Ich hatte den LED Vorwiderstand etwas zu klein gewählt (es flossen 
5,2mA)
Evtl. ging der LM393  in die Strombegrenzung. Das hab ich auf 3,5mA 
angepasst.

Beim Basteln ist mir aufgefallen, dass beim Einschalten der Schaltung 
mit der Spannung >4,85V die LED angeht, sie sich aber bei Berührung von 
IN2- oder mit Taster auf GND wieder ausschalten lässt.
Der Taster über 560k auf GND erfüllt so den Zweck, dass ich sehen kann, 
wenn die Spannung sich an die Schaltschwelle annähert. Solange sich die 
LED damit „ausknipsen“ lässt sind die 4,8V noch nicht erreicht.
Die Hysterese geht bis ca. 4,89V (knapp 0,09V).

Wahrscheinlich wird diese „Funktion“
hier zurecht zerissen🤔😀 Aber vielleicht kann einer einordnen was ich da 
gebastelt hab.

Interessanterweise verhält sich die Schaltung nur im
Lochrasteraufbau genau so.
In der späteren Einbausituation unterhalb des LCD entfällt die Hysterese 
fast komplett und das Einschalten >4,85V lässt die LED nicht dauerhaft 
leuchten. Somit entfällt die „Tasterfunktion“.
Außerdem flackert die LED (ein wenig) beim 4,8V Schaltpunkt statt sauber 
einzuschalten (wie im Testaufbau), schaltet aber knapp darunter 
dauerhaft ein.

Ich hab die Schaltung bereits in eine Lage Aluklebeband gehüllt, das hat 
immerhin unkontrolliertes Flackern der LED verhindert. Das LCD scheint 
den LM393 wirklich mit 60Hz Segmentspannung zu stören.

[Falk B. (falk)]

Alexander H. schrieb:
> Also ist die Beschaltung des zweiten Komparators (Logikinverter) so
> falsch?

Nein, das passt, der braucht auch keine Hysterese, weil der 1. 
Komparator immer voll schaltet.

> Der Logikinverter (wird benötigt, damit die LED bei 4,8V Schaltschwelle
> an- statt ausgeht) hängt aktuell an 5V Vbat. Passt das?

Was soll wie passen? Soll die LED unterhalb oder oberhalb von 4,8V an 
sein?

> Ich hatte den LED Vorwiderstand etwas zu klein gewählt (es flossen
> 5,2mA)
> Evtl. ging der LM393  in die Strombegrenzung. Das hab ich auf 3,5mA
> angepasst.

Der kann das, offiziell 10mA, real eher 20mA.

> Beim Basteln ist mir aufgefallen, dass beim Einschalten der Schaltung
> mit der Spannung >4,85V die LED angeht, sie sich aber bei Berührung von
> IN2- oder mit Taster auf GND wieder ausschalten lässt.

Dann ist was faul.

> Der Taster über 560k auf GND erfüllt so den Zweck, dass ich sehen kann,
> wenn die Spannung sich an die Schaltschwelle annähert.

Das funktioniert so nicht, denn der hängt am Ausgang des Komparator, der 
mit 10k gegen VCC gezogen wird. Da bewirken 560k praktisch nix. Du hast 
den Schaltplan falsch gezeichnet oder die Schaltung anders aufgebaut.

> In der späteren Einbausituation unterhalb des LCD entfällt die Hysterese
> fast komplett und das Einschalten >4,85V lässt die LED nicht dauerhaft
> leuchten. Somit entfällt die „Tasterfunktion“.

Siehe oben.

> Außerdem flackert die LED (ein wenig) beim 4,8V Schaltpunkt statt sauber
> einzuschalten (wie im Testaufbau), schaltet aber knapp darunter
> dauerhaft ein.

Da fehlt die Hysterese oder ist zu klein.

> Ich hab die Schaltung bereits in eine Lage Aluklebeband gehüllt, das hat
> immerhin unkontrolliertes Flackern der LED verhindert. Das LCD scheint
> den LM393 wirklich mit 60Hz Segmentspannung zu stören.

R1 und R2 teilen Vref auf 1,75V runter. Braucht man hier eigentlich 
nicht. R4 und R5 teilen Vbat auf 35,5%. Mit der "neuen" Vref von 1,75V 
macht das rückwärts gerechnet 4,95V. R3 ist mit 3,9M sehr groß, die 
Hysterese eher klein. Hmm, LTspice sagt 200mV Hysterese. Das reicht 
eigentlich.

[Rainer W. (rawi)]

Alexander H. schrieb:
> IMG_1885.jpeg

Ich sehe da nur Antennen, aber keine Kondensatoren.

Bei der kleinen Hysterese kann es so schnell passieren, dass eine 
überlagerte Störspannung die LED in der Nähe der Schaltschwelle zum 
Flackern bringt.

[Michael B. (laberkopp)]

Falk B. schrieb:
> Der kann das, offiziell 10mA, real eher 20mA.

Offiziell 100mA.

Falk B. schrieb:
> Nein, das passt

Du solltest Datenblätter lesen lernen.

[Alexander H. (alexander_h732)]

Ok, ich geh nochmal alles rückwärts durch, um auszuschließen dass ich 
unterschiedliche Aufbauten habe.

Welche Maßnahmen (Abblock-Kondensatoren? kann ich denn treffen, damit 
trotz der teils empfindlichen Schaltung alles sicher funktioniert?
Pauschale Tips zum Testen würden vielleicht schon helfen.

Ich sehe auch unterschiedliche Schaltvorgänge am Oszi (gemessen über 
LED+Vorwiderstand).

Die Bilder zeigen den LED-AN Schaltvorgang knapp vor der eigentlichen 
Schaltschwelle.
Die Spannungsversorgung ist im  Einschaltmoment auf 4,83V eingestellt. 
Die sich daraufhin einschaltende LED kann ich dann mit dem Taster wieder 
ausschalten.
Das funktioniert bei einem Aufbau immer, beim anderen nur manchmal.

1. Bild: funktionierender Testaufbau
2. Bild: ab und zu funktionierender Aufbau (unter LCD)

3. Bild: Schaltvorgang LED-Aus nach Tasterdruck

[Manfred P. (pruckelfred)]

Falk B. schrieb:
> Sowas kauft man heute fertig
> als IC unter dem Namen Voltage Monitor.

Was soll das, für jeden Kram spezielle ICs kaufen zu sollen?
Ich brauchte letztes Jahr eine Unterspannungsabschaltung, 
Operationsverstärker etc. habe ich im Bestand. Das war in überschaubarer 
Zeit auf Lochraster gelötet, ohne etwas spezielles bestellen zu müssen. 
Spielte nicht auf Anhieb, aber dafür habe ich Meßgeräte und meinen 
Verstand. Das ist ein Einzelstück, muß nicht optimiert gebaut sein 
sondern nur funktionieren.

Alexander H. schrieb:
> Also ist die Beschaltung des zweiten Komparators (Logikinverter) so
> falsch?

Wieviel Threads noch? Das Bild kommt mir doch bekannt vor, aus einem 
anderen, wo Du an dieser simplen Anforderung herumstümperst und Hinweise 
ignoriesrt oder nicht verstanden hast.

[Frank O. (frank_o)]

Manfred P. schrieb:
> Falk B. schrieb:
>> Sowas kauft man heute fertig
>> als IC unter dem Namen Voltage Monitor.
>
> Was soll das, für jeden Kram spezielle ICs kaufen zu sollen?
> Ich brauchte letztes Jahr eine Unterspannungsabschaltung,
> Operationsverstärker etc. habe ich im Bestand.

Grundsätzlich bin ich da auch eher bei Falk. Aber um etwas zu lernen 
oder etwas zu verstehen, ist das sinnvoll und, wie du auch schreibst, 
wenn du alles da hast und das selbst bauen kannst, muss man nicht erst 
etwas bestellen. Aber der Vorteil von spezialisierten ICs liegt trotzdem 
auf der Hand.

[Alexander H. (alexander_h732)]

Ich bin ja so langsam auch doch ein Fan von Spezial ICs…
Das ewige Schaltung läuft/läuft doch nicht ist ätzend.

Die Schaltung hab ich geprüft und festgestellt, dass am 3,9M Ohm ein 
Bein locker war. Die Schaltung, die vermeintlich lief, hatte also gar 
keinen Hysteresewiderstand.
Ansonsten war alles identisch.

Das Feature mit dem Ausschalten per Taster ist wahrscheinlich 
Schwachsinn, denn mit Hysterewiderstabd klappt es nicht mehr so 
zuverlässig. Das muss ich nochmal checken.
Mit 1M Ohm ändert sich so ziemlich alles, auch die mühsam eingestellte 
Schaltschwelle bei 4,8V, daher belass ich das wahrscheinlich bei 3,9 M 
Ohm (oder spricht da was dagegen?).

Ich hab bei 4,8V sowohl bei 1M als auch bei 3,9M Ohm Hysteresewiderstand 
ein Flackern der LED. Bei 1M ist es so heftig, dass die LED zuerst 
schwach leuchtet und dann heller wird.
Die LED sollte ja einfach nur sauber einschalten ohne 
Übergabgsbereich/Flackern.

Was gibts da für Gegenmaßnahmen?

[Enrico E. (pussy_brauser)]

Alexander H. schrieb:
> daher belass ich das wahrscheinlich bei 3,9 M Ohm (oder spricht da was
> dagegen?).

3M9 ist zu hochohmig und die auswertbare Spannung sollte ziemlich nahe 
in der Mitte liegen, also bei etwa 2,5V! Denn du hast ja nur 5V 
Versorgungsspannung zur Verfügung.

Zum genauen Einstellen des Umschaltpunktes kannst du zwischen den beiden 
120k Widerständen R4 und R5 noch einen 50k Spindeltrimmer vorsehen.

R2 entfällt!

[Rainer W. (rawi)]

Alexander H. schrieb:
> Was gibts da für Gegenmaßnahmen?

Filterkondensatoren,
Oder rechnest du damit, dass sich deine Batteriespannung im MHz-Bereich 
ändert?

Alexander H. schrieb:
> Welche Maßnahmen (Abblock-Kondensatoren?

Abblockkondensatiren hast du hoffentlich sowieso.

Alexander H. schrieb:
> daher belass ich das wahrscheinlich bei 3,9 M Ohm (oder spricht da was
> dagegen?).

Eine Hysterese, die kleiner als die Amplitude der Störungen ist, ist 
sinnlos. Entweder du verkleinerst die Störungen oder du erhöhst die 
Hysterese.

[Monk (roehrmond)]

Wenn du die Batterie schwach wird,  wird die Last aus geschaltet. aohne 
Last steigt die Batteriespannung wieder an. Dann wird die Last wieder 
ein geschaltet. Unter Last sackt die Spannung wieder ab, usw.

Du brauchst auch deswegen eine größere Hysterese.

[Vanye R. (vanye_rijan)]

> Naja, ganz schon viel Aufwand für fast nix. Sowas kauft man heute fertig
> als IC unter dem Namen Voltage Monitor.

Heute ist gut. Ich glaube ich hab noch irgendwo eine Rolle TL7705 die 
mal irgendwo uebriggeblieben sind weil keiner mehr was mit 5V macht.

Argh...wollte den gerade empfehlen, aber Reichelt nimmt dafuer 3Euro!
Ich glaubs nicht! 3Euro!

Vanye

[Rainer W. (rawi)]

Vanye R. schrieb:
> Argh...wollte den gerade empfehlen, aber Reichelt nimmt dafuer 3Euro!
> Ich glaubs nicht! 3Euro!

Das liegt nicht an Reichelt - guck mal woanders.
TI hat den seit 1983 im Programm und du bezahlst dafür inzwischen 
Liebhaberpreise.

Monk schrieb:
> Unter Last sackt die Spannung wieder ab, usw.

Eventuell reicht bei schwacher Batterie und k(l)einer Hysterese schon 
die Status-LED, um diesen Effekt zu provozieren.

[Alexander H. (alexander_h732)]

Vanye R. schrieb:
>> Naja, ganz schon viel Aufwand für fast nix. Sowas kauft man
> heute fertig
>> als IC unter dem Namen Voltage Monitor.
>
> Heute ist gut. Ich glaube ich hab noch irgendwo eine Rolle TL7705 die
> mal irgendwo uebriggeblieben sind weil keiner mehr was mit 5V macht.
> Argh...wollte den gerade empfehlen, aber Reichelt nimmt dafuer 3Euro!
> Ich glaubs nicht! 3Euro!
> Vanye

Der TL7705 klingt gut, vielleicht wäre das ne Alternative. Bei Ebay 
gibts den auch noch halbwegs bezahlbar.
Wie würde eine 4,8V Unterspannungserkennung mit TL7705 aussehen (LED an 
ab 4,8V) bzw. was bräuchte ich da an zusätzlicher Beschaltung 
(Spannungsteiler?)?

Ich hab auch mehrfach von ähnlichen Problemen gelesen, die mal 
auftauchen und mal nicht, so wie bei mir.
Evtl. spielt der abrupte Stromfluss durch die LED am Ausgang des LM393 
eine Rolle. Vielleicht bräuchte ich einen zusätzlichen Transistor, um 
eine Rückwirkung zu verhindern.

Ich teste nachher die Variante mit Poti.

[Falk B. (falk)]

Michael B. schrieb:
>> Der kann das, offiziell 10mA, real eher 20mA.
>
> Offiziell 100mA.
>
> Falk B. schrieb:
>> Nein, das passt
>
> Du solltest Datenblätter lesen lernen.

Jaja, der Laberkopp mal wieder in seinem Element.

[Falk B. (falk)]

Manfred P. schrieb:
>> Sowas kauft man heute fertig
>> als IC unter dem Namen Voltage Monitor.
>
> Was soll das, für jeden Kram spezielle ICs kaufen zu sollen?

Wenn es kompakt, stromsparend und modern sein, dann schon. Wenn man 
schnell nur was basteln will, kann man beliebig alte Bauteile und 
Schaltungen verwenden.

[Falk B. (falk)]

Alexander H. schrieb:
> Die Schaltung hab ich geprüft und festgestellt, dass am 3,9M Ohm ein
> Bein locker war.

Der Wackelkontakt, immer wieder gern gesehen ;-)

> Mit 1M Ohm ändert sich so ziemlich alles, auch die mühsam eingestellte
> Schaltschwelle bei 4,8V, daher belass ich das wahrscheinlich bei 3,9 M
> Ohm

Tu das.

> (oder spricht da was dagegen?).

Nein.

> Die LED sollte ja einfach nur sauber einschalten ohne
> Übergabgsbereich/Flackern.

Korrekt.

> Was gibts da für Gegenmaßnahmen?

Zeig mal ein Bild vom realen Aufbau.

[Falk B. (falk)]

Enrico E. schrieb:
> Alexander H. schrieb:
>> daher belass ich das wahrscheinlich bei 3,9 M Ohm (oder spricht da was
>> dagegen?).
>
> 3M9 ist zu hochohmig

Das dachte ich auch, stimmt aber nicht. LTspice berechnet 200mV 
Hysterese, das reicht.

> und die auswertbare Spannung sollte ziemlich nahe
> in der Mitte liegen, also bei etwa 2,5V!

Das tut sie! Mach die Augen auf!

[Michael B. (laberkopp)]

Alexander H. schrieb:
> Also ist die Beschaltung des zweiten Komparators (Logikinverter) so
> falsch?

Ja.

Lege 20k (18k) von R8 nach Masse. Das verringert aber auch die 
Hysterese, statt 3M9 also eher 2M2.

Falk B. schrieb:
> Michael B. schrieb:
>>> Der kann das, offiziell 10mA, real eher 20mA.
>>
>> Offiziell 100mA.
>> Falk B. schrieb:
>>> Nein, das passt
>>
>> Du solltest Datenblätter lesen lernen.
>
> Jaja, der Laberkopp mal wieder in seinem Element.

Wo steht da 10 und 20, ich lese eher 6 und 16. Mit 100 lag ich aber 
weiter daneben, frage mich von welchem Komparator ich das habe.

[H. H. (hhinz)]

Michael B. schrieb:
> Mit 100 lag ich aber
> weiter daneben, frage mich von welchem Komparator ich das habe.

LM393 passt fast, LM393LV verträgt 100mA.

[Clemens L. (c_l)]

Michael B. schrieb:
> Wo steht da 10 und 20, ich lese eher 6 und 16.

Wobei V_O = 1.5 V auch nicht realistisch ist; damit soll wohl eher die 
Obergrenze gezeigt werden.

[Falk B. (falk)]

Clemens L. schrieb:
> Wobei V_O = 1.5 V auch nicht realistisch ist; damit soll wohl eher die
> Obergrenze gezeigt werden.

Das ist sie auch, in solchen Angaben werden immer die GARANTIERTEN 
Grenzen beschrieben. Ob und wieviel der IC typischerweise besser ist, 
musst du selber rausfinden.

[Alexander H. (alexander_h732)]

Ich hab noch eine kurze Frage zur Auslegung von Spannungsteilern.
In Zukunft werde ich wohl auf den TL7705 setzen.
Ich melde mich morgen noch zum Testaufbau mit LM393.

Im Beispiel des TL7705 beträgt die mittlere Thresholdspannung 4,55V (das 
ist die Schaltschwelle?).
Der Eingangsstrom am Sense Eingang beträgt max. 2uA.
Ich muss über den Spannungsteiler dann von 4,8V auf 4,55V kommen.
Da der reale Spannungsteiler „belastet“ ist, muss er doch eher 
„niederohmig“ ausgelegt werden, oder sind die Werte schon zu tief 
angesetzt?
Ich komme ich dann auf zB. 120 Ohm/ 2,2k Ohm. Damit würde ich ziemlich 
genau 4,55V treffen.
Ist das so richtig?

[Falk B. (falk)]

Alexander H. schrieb:
> Ich hab noch eine kurze Frage zur Auslegung von Spannungsteilern.
> In Zukunft werde ich wohl auf den TL7705 setzen.

Ohje, da hast ja einen "taufrischen" IC aus der Wphlkiste geborgen!

> Im Beispiel des TL7705 beträgt die mittlere Thresholdspannung 4,55V (das
> ist die Schaltschwelle?).

Ja.

> Der Eingangsstrom am Sense Eingang beträgt max. 2uA.

Nö, der TL7705A hat einen internen Spannungsteiler aus 7,8k/10k. Macht 
~253uA Eingangsstrom. Die 2uA gelten nur für den 7702A ohne internen 
Spannungsteiler!

> Ich muss über den Spannungsteiler dann von 4,8V auf 4,55V kommen.
> Da der reale Spannungsteiler „belastet“ ist, muss er doch eher
> „niederohmig“ ausgelegt werden, oder?
> Ich komme ich dann auf zB. 120 Ohm/ 2,2k Ohm. Damit würde ich ziemlich
> genau 4,55V treffen.
> Ist das so richtig?

Alles Käse. Wenn schon, dann nimm den TL7702A, der hat keinen internen 
Spannungsteiler und man kann mit einem halbwegs hochohmigen (naja, in 
den 1980ern) Spannungsteiler arbeiten.  Oder nimm einen aktuellen IC, 
der NICHT >10 Jahre alt ist!

[Manfred P. (pruckelfred)]

Frank O. schrieb:
>> Was soll das, für jeden Kram spezielle ICs kaufen zu sollen?
>> Ich brauchte letztes Jahr eine Unterspannungsabschaltung,
>> Operationsverstärker etc. habe ich im Bestand.
> Grundsätzlich bin ich da auch eher bei Falk. Aber um etwas zu lernen
> oder etwas zu verstehen, ist das sinnvoll und, wie du auch schreibst,
> wenn du alles da hast und das selbst bauen kannst, muss man nicht erst
> etwas bestellen. Aber der Vorteil von spezialisierten ICs liegt trotzdem
> auf der Hand.

Ich mag Dir nicht widersprechen, passt so.

Vanye R. schrieb:
>> Naja, ganz schon viel Aufwand für fast nix. Sowas kauft man heute fertig
>> als IC unter dem Namen Voltage Monitor.
> Heute ist gut. Ich glaube ich hab noch irgendwo eine Rolle TL7705 die
> mal irgendwo uebriggeblieben sind weil keiner mehr was mit 5V macht.

Ein paar TL7705 im DIL8 habe ich auch noch da. Ob dessen feste Schwelle 
bei 4,55 Volt passt? Und der Bursche ist hinterhältig, weil er unter 
etwa 3,5 Volt keinen definierten Zustand mehr hat.

Siehe TI-Datenblatt "Figure 9. Eliminating Undefined States Using a pnp 
Transistor"

> Argh...wollte den gerade empfehlen, aber Reichelt nimmt dafuer 3Euro!
> Ich glaubs nicht! 3Euro!

Hier wird gerne mal der ICL7665 empfohlen, der sogar noch teurer ist. 
Aber der hätte immerhin zwei Kanäle und braucht fast keinen Strom.

Alexander H. schrieb:
> Der TL7705 klingt gut, vielleicht wäre das ne Alternative.

Würde ich in dieser Anwendung nicht empfehlen, man hat keinen Einfluß 
auf die Hysterese.

Wenn es schon sein soll, setze auf ICL7665. Der kann das Geforderte, 
aber dazu müsstest Du dessen Datenblatt samt Schaltbeispielen verstehen.

Alexander H. schrieb:
> Ich hab auch mehrfach von ähnlichen Problemen gelesen, die mal
> auftauchen und mal nicht, so wie bei mir.

Es gibt jede Menge Schaltungen mit Komparator, die Deine Probleme nicht 
haben. Sinnvoll aufbauen und fertig.

Alexander H. schrieb:
> Im Beispiel des TL7705 beträgt die mittlere Thresholdspannung 4,55V (das
> ist die Schaltschwelle?).
> Der Eingangsstrom am Sense Eingang beträgt max. 2uA.

Oh weh, da sind Hopfen und Malz verloren, backe Kuchen oder versuche, 
Bier zu brauen!

Direkt auf der zweiten Seite des Datenblattes sieht man die 
Eingangsteiler, beim 7705 sind daas 7k8 gegen 10k. Für eine höhere 
Schwelle würde ein simpler Vorwiderstand genügen.

Falk B. schrieb:
> Alles Käse. Wenn schon, dann nimm den TL7702A, der hat keinen internen
> Spannungsteiler und man kann mit einem halbwegs hochohmigen (naja, in
> den 1980ern) Spannungsteiler arbeiten.  Oder nimm einen aktuellen IC,
> der NICHT >10 Jahre alt ist!

Jou!

[Clemens L. (c_l)]

Falk B. schrieb:
> nimm einen aktuellen IC

Heutzutage ist das der MAX809 oder einer seiner vielen Klone (ADM809, 
APX809, LM809, MCP809, RS809, SGM809, STM809, TCM809, TPV809, TLV809E, 
TPS3809).

[Alexander H. (alexander_h732)]

Ja, Datenblätter lesen muss ich noch üben…

Ok, dann kann ich TL7702 oder 7705 wählen, je nach Hysterese.
Gibt es Vorteile bei der Verwendung von nur einem externen Widerstand 
(TL7705) vs. externer Spannungsteiler oder ist das egal hinsichtlich 
Temperaturdrift zB.?

10mV oder 15mV Hysterese könnten ausreichen.
Ob bei ca. 0,5A Entladestrom am Akku nicht doch Spannungssprünge 
entstehen könnten und die Hysterese zu knapp ausfällt (Flackern)?

Evtl. ginge auch noch der MC34064P (4,6V), da wäre die Hysterese extern 
einstellbar. Aber ich bin mir unsicher wie das im Datenblatt gemeint ist 
(„increase of lower threshold“ max. +51mV).
So wie ich das sehe gibts hier keinerlei Infos zum internen 
Spannungsteiler, da kann man mit dem Vorwiderstand für 4,8V Schwelle nur 
raten, oder?

https://www.onsemi.com/download/data-sheet/pdf/mc34064-d.pdf

[Rainer W. (rawi)]

Alexander H. schrieb:
> Evtl. spielt der abrupte Stromfluss durch die LED am Ausgang des LM393
> eine Rolle. Vielleicht bräuchte ich einen zusätzlichen Transistor, um
> eine Rückwirkung zu verhindern.

Falls die Rückwirkung über den Innenwiderstand der Batterie passiert, 
nützt dir auch ein zusätzlicher Transistor nichts.

Alexander H. schrieb:
> Aber ich bin mir unsicher wie das im Datenblatt gemeint ist
> („increase of lower threshold“ max. +51mV).

Abhängig von RH ändert sich die untere Schaltschwelle, wie in der Spalte 
"ΔV_th" in der Tabelle daneben angegeben (Erklärung im zweiten Teil des 
von dir zitierten Satzes).

[Bernd K. (bmk)]

Alexander H. schrieb:
> Es geht um einen Unterspannungsdetektor
> (der hier:
https://www.mattmillman.com/a-simple-low-battery-detection-circuit-with-hysteresis/)

Diese Schaltung überwacht eine 12V BAT und schaltet <11,2V ab.
Der LM393 erhält seine Versorgung über konstante 5V (78L05)
Alle Werte sind schlüssig und und die Hysterese ist 0,8V.

Die Schaltung vom 26.09.2024 21:25 überwacht eine 5V BAT (?)
Der LM393 erhält seine Versorgung über die variable 5V BAT (?)

Hab ich so noch nicht gesehen. Imho sollte die LM Versorgung konstant 
sein.

[Michael B. (laberkopp)]

Bernd K. schrieb:
> Imho sollte die LM Versorgung konstant sein.

Überflüssig so lange die Versorgungsspannung zumindest 1.5V uber der 
Vergleichsspannung liegt, nur die Vergleichsspannung muss konstant sein.

Aber an der Schaltung des TO ist so einiges überflüssig.

Er hat schon lange eine einfache Schaltung gezeigt bekommen, die das LCD 
Segment richtig angesteuert hätte.

Er baute die kompliziertere auf, und hatte keinen Etfolg.

Dann schwenkte er um  eine LED anzusteuern an statt den Fehler zu 
suchen.

Nin funktioniert auch die LED Ansteuerung nicht.

Da die KED bei eh schon leerer Batterie noch mehr Batteriestrom frisst, 
muss nun noch ein Taster hinzu.

So wird die Schaltung immer aufwändiger, das Grundproblem, 
funktionierende Schaltungen aufzubauen  hat er aber immer noch nicht 
gelöst.

[Enrico E. (pussy_brauser)]

Michael B. schrieb:
> Dann schwenkte er um  eine LED anzusteuern

Ich muss jetzt leider zur Geburtstagsfeier, aber morgen Nachmittag werde 
ich einen ganz einfachen Schmitt-Trigger mit einem LM358 mit nur 4 
Widerständen an 5V auf dem Steckbrett aufbauen.

Die 2,5V Referenzspannung sehe ich dabei als gegeben an!

[Jörg R. (solar77)]

Ist der Thread eine Fortsetzung von dem hier?

Beitrag "[S] LCD Thermometer mit ICL7106 (Conrad Bausatz)"

[Rainer D. (rainer4x4)]

Falk B. schrieb:
> Michael B. schrieb:
>>> Der kann das, offiziell 10mA, real eher 20mA.
>>
>> Offiziell 100mA.
>>
>> Falk B. schrieb:
>>> Nein, das passt
>>
>> Du solltest Datenblätter lesen lernen.
>
> Jaja, der Laberkopp mal wieder in seinem Element.

Der kann es einfach nicht verknusen wenn er daneben liegt.

Michael B. schrieb:
> Wo steht da 10 und 20, ich lese eher 6 und 16. Mit 100 lag ich aber
> weiter daneben,

Ein unverbesserlicher Rechthaber. Am besten einfach ignorieren!

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

Michael B. schrieb:
> Bernd K. schrieb:
>> Imho sollte die LM Versorgung konstant sein.
>
> Überflüssig so lange die Versorgungsspannung zumindest 1.5V uber der
> Vergleichsspannung liegt, nur die Vergleichsspannung muss konstant sein.

Jein. Über den Rückkopplungswiderstand bestimmt die Versorgungsspannung 
die Hysterese resp. die obere Schaltschwelle. Da das die Schaltschwelle 
ist, bei der "Batterie leer" detektiert wird, ist die 
Versorgungsspannung nicht ganz egal. In diesem speziellen Fall kann man 
sie zwar "einpreisen", indem man bei der Rechnung die Größe von U_bat 
verwendet, bei der abgeschaltet werden soll. Aber schön ist das nicht. 
Und bei weiter sinkender U_bat wird die Hysterese immer geringer.

[Michael B. (laberkopp)]

Axel S. schrieb:
> Über den Rückkopplungswiderstand bestimmt die Versorgungsspannung die
> Hysterese resp. die obere Schaltschwelle

Denk mal nach, es ist egal, da die Schaltschwelle (beide 
Hysteresepunkte) eine exakte (gewünschte) Spannung ist, kann man in dem 
Schaltpunkt mit genau der Spannung am Rückkopplungswiderstand rechnen.

Welche Spannung an ihm anliegt ausserhalb der Schaltschwelle, ist egal.

[Manfred P. (pruckelfred)]

Jörg R. schrieb:
> Ist der Thread eine Fortsetzung von dem hier?
> Beitrag "[S] LCD Thermometer mit ICL7106 (Conrad Bausatz)"
Ja:
Manfred P. schrieb:
> Wieviel Threads noch? Das Bild kommt mir doch bekannt vor, aus einem
> anderen, wo Du an dieser simplen Anforderung herumstümperst und Hinweise
> ignoriesrt oder nicht verstanden hast.

Bernd K. schrieb:
> 
https://www.mattmillman.com/a-simple-low-battery-detection-circuit-with-hysteresis/)
> Diese Schaltung überwacht eine 12V BAT und schaltet <11,2V ab.
> Der LM393 erhält seine Versorgung über konstante 5V (78L05)
> Alle Werte sind schlüssig und und die Hysterese ist 0,8V.

Kommt drauf an, was man will. Ich habe einen Aufbau ohne Hysterese 
gemacht. Im ersten Schritt warnt eine LED bei niedriger Spannung 
(rechter OP) und eine Weile später schlägt der Linke zu, dann ist das 
Gebilde komplett stromlos und kann nur manuell wieder eingeschaltet 
werden.

Die LED vor dem NPN muß sein, weil der OP nicht auf 0 Volt herunter 
kommt.
Der 3V3 vom LDO muß belastet werden (rote LED), andernfalls schieben 
Strömchen aus den OP-Eingängen die 3V3 nach oben. Als OP geht da so 
ziemlich alles, was man gerade da hat, LM358 oder TL072.

> Der LM393 erhält seine Versorgung über die variable 5V BAT (?)
> Hab ich so noch nicht gesehen. Imho sollte die LM Versorgung konstant
> sein.

Das darf so, lediglich die Referenz muß stabil sein.

Enrico E. schrieb:
> aber morgen Nachmittag werde
> ich einen ganz einfachen Schmitt-Trigger mit einem LM358 mit nur 4
> Widerständen an 5V auf dem Steckbrett aufbauen.

Beachte dessen Grenzen, der erreicht weder Null noch volle Ub.

> Die 2,5V Referenzspannung sehe ich dabei als gegeben an!

So nicht, die baust Du gefälligst mit drauf und zeigst einen vollständig 
funktionierenden Aufbau.

[Frank O. (frank_o)]

Ich würde so was mit nem kleinen Tiny (vorzugsweise Attiny10) und einem 
Relais machen. Den MCP1702 hat er schon drin. Relais fällt ab, wenn der 
Tiny die Unterspannung registriert.

Nachtrag:
Kann natürlich auch der längs eingebaute Fet, statt Relais drin bleiben.

[Enrico E. (pussy_brauser)]

Manfred P. schrieb:
> So nicht, die baust Du gefälligst mit drauf und zeigst einen vollständig
> funktionierenden Aufbau!

Keine Sorge, die 2,5V kommen ganz stabil aus einem Labornetzgerät :)

Wenn die 5V Versorgungsspannung langsam bis auf 4,7V absinkt, dann 
leuchtet plötzlich schlagartig die rote LED auf.

Steigt die Versorgungsspannung bis auf 4,95V an, dann erlischt die LED 
abrupt wieder.

Der zweite OPV entfällt komplett, weil die LED gegen GND geschaltet ist. 
Somit ist eine zusätzliche Invertierung des "Low Bat. Signals" nicht 
mehr erforderlich.

[Michael B. (laberkopp)]

Enrico E. schrieb:
> Steigt die Versorgungsspannung bis auf 4,95V an, dann erlischt die LED
> abrupt wieder.

Merkwürdige Bauteiltoleranzen, rechnerisch müsste es mehr als 5V sein, 
aber egal.

[Enrico E. (pussy_brauser)]

Michael B. schrieb:
> rechnerisch müsste es mehr als 5V sein, aber egal.

Du hast Recht! Mein Labornetzgerät zeigt zwar 2,5 Volt an, aber wenn man 
die Spannung mit dem DMM nachmisst, sind es tatsächlich nur 2,4V 
gewesen.

Jetzt habe ich den Versuch nochmal wiederholt und wenn man mal die 
Kirche im Dorf lässt, dann liegt die Hysterese bei einer echten 
Referenzspannung von 2,5V circa zwischen 4,85V und 5,1V.

Aber grundsätzlich funktioniert die Schaltung schon mal korrekt und da 
flackert auch keine LED.

[Manfred P. (pruckelfred)]

Frank O. schrieb:
> Ich würde so was mit nem kleinen Tiny (vorzugsweise Attiny10) und einem
> Relais machen

Wenn Du Dich auf meinen Aufbau beziehst, war mir gerade nach Analog ohne 
Software, mit DMM und Schraubenzeiher justierbar. Es wurden Bauteile 
verwendet, die nicht optimal, aber hier vorhanden sind. Das zeigt eben 
dass es ohne große Verrenkungen geht.

Frank O. schrieb:
> Den MCP1702 hat er schon drin.

Häh? Ich habe seit Jahren ein Gerät laufen, wo ein µC den Pb-Akku 
überwacht und später auch die Ladung steuert. Dafür nutzt er seine 
interne Referenz. Da muß man evtl. Verre

Sinnvoller wäre ein ICL7665 gewesen. Dazu gab es letztes Jahr etwas, was 
man sicher auch für diesen Fall nachbauen könnte, lediglich mit 
angepassten Spannungsteilern:

Beitrag "Re: 12V Überwachung mit sehr geringer Stromaufnahme gesucht."

Die dort von mir aufgebaute Schaltung hat Hermes erfolgreich zum TO 
gebracht und den Weg in seinen Futterautomaten gefunden.

Enrico E. schrieb:
>> So nicht, die baust Du gefälligst mit drauf und zeigst einen vollständig
>> funktionierenden Aufbau!
> Keine Sorge, die 2,5V kommen ganz stabil aus einem Labornetzgerät :)

Schon klar. Ich hätte gerne gesehen, dass Du auch noch die 
Referenzerzeugung aufbaust und dem Alexander quasi eine fertige 
Bauanleitung lieferst. Wenn das dann auch nicht klappt, würde ich ihm 
eine Tüte Mehl und eine Packung Trockenhefe sponsern, vielleicht noch 
eine Tüte Sultaninen dazu.

Enrico E. schrieb:
> Michael B. schrieb:
>> rechnerisch müsste es mehr als 5V sein, aber egal.
> Du hast Recht! Mein Labornetzgerät zeigt zwar 2,5 Volt an, aber wenn man
> die Spannung mit dem DMM nachmisst, sind es tatsächlich nur 2,4V
> gewesen.

Dafür würde man ein Trimmpoti in den Teiler setzen.
Bei dessen Berechnung standen mir meine unzureichenden 
Mathematikkenntnisse im Weg:

Beitrag "Wie Spannungsteiler für eingeengtes Trimmpoti berechnen?"

[Frank O. (frank_o)]

Manfred P. schrieb:
> Frank O. schrieb:
>> Ich würde so was mit nem kleinen Tiny (vorzugsweise Attiny10) und einem
>> Relais machen
>
> Wenn Du Dich auf meinen Aufbau beziehst, war mir gerade nach Analog ohne
> Software, mit DMM und Schraubenzeiher justierbar. Es wurden Bauteile
> verwendet, die nicht optimal, aber hier vorhanden sind. Das zeigt eben
> dass es ohne große Verrenkungen geht.

Nein Manfred, auf dich war das nicht bezogen. Das war auf den 
Grundgedanken bezogen. Zumal wir hier ein Mikrocontrollerforum sind.

Den MCP hatte ich tatsächlich in deiner Schaltung gesehen.
Aber genau für solche Aufgaben eignen sich die Attiny10.
Da es, gerade für 12V, jede Menge fertige Sachen zu kaufen gibt, würde 
ich das sowieso lieber fertig kaufen.

[Enrico E. (pussy_brauser)]

Manfred P. schrieb:
> Ich hätte gerne gesehen, dass Du auch noch die Referenzerzeugung
> aufbaust und dem Alexander quasi eine fertige Bauanleitung lieferst.

Die 2,5V Referenzspannungserzeugung hat Alex bereits mit einem TL431 
realisiert und sitzt schon fertig auf seinem Thermometerboard mit drauf. 
Er muss sie nur noch in die OPV-Schaltung mit einbinden. Fertig.

[Bernd K. (bmk)]

Dann werfe ich mal den TPS3779 in den Raum.

Vorteil:
Int. Referenz mit wählbarer Hysterese 0,5% 1% 5% 10%
Ext. Beschaltung nur 2 Widerstände
Low Current 2µA (+ 4µA für den Spannungsteiler)
Zweiter Kanal für weiteren Schaltpunkt
Push-Pull Ausgang (TPS3779)

Die Widerstände habe ich abgestimmt
für 4,8V Abschaltung und 5,05V Wiedereinschaltung.

[Alexander H. (alexander_h732)]

Der TL7702 funktioniert mit einem 30k/27k Spannungsteiler auf Anhieb 
sehr gut und flackerfrei.
Hab die Grundschaltung (oder gehts noch einfacher?) mit je 10k von RES 
und RES(invertiert) auf Vcc/GND sowie je 0,1uF aufgebaut. Brücke von 
RESIN auf SENSE.
Der 0,1uF Elko (Ct) dient scheinbar zum Glätten von kurzen Impulsen, hat 
aber nichts mit der eigentlichen Hysterese zu tun, oder?

Richi hat auf seiner Seite erklärt, dass der TL7702 wohl die 
schlechtesten der TL77..-Toleranzen hat (aufgrund des fehlenden 
Spannungsteilers). Sollte ich für die Genaugkeit daher prinzipiell eher 
den TL7705 nehmen?
https://www.richis-lab.de/TL7705.htm
Weiter oben klang es so, als ob der TL7702 eher zu bevorzugen wäre.
Bild vom Test (mit noch nicht passendem Spannungsteiler.)

[Frank O. (frank_o)]

Alexander H. schrieb:
> Sollte ich für die Genaugkeit daher prinzipiell eher
> den TL7705 nehmen?

Wenn du die Teile noch aussuchst, dann solltest du gleich einen 
Schmidttrigger nehmen. Da brauchst du nichts basteln und bekommst genau 
die erwarteten Werte, wenn du dich ans Datenblatt hältst.