Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Komparator für Schmitt-Trigger


von Fabian H. (Firma: Technische Universität Berlin) (brein)


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Hallo Leute,

ein Kommilitone von mir und ich wollen einen Funktionsgenerator nach 
unserem Gusto bauen. Die wesentlichen Berechnungen haben wir schon 
hinter uns. Nur haben wir den Komparator (Schmitt-Trigger -> Rechteck) 
und den OpAmp (Integrator -> Dreieck) erstmal als ideal angenommen.

Nun wollen wir uns den realen Bauteilen widmen. Beim OpAmp würde ich 
erstmal auf den LM385 Zugreifen, einbauen und schauen ob er ausreicht.
Beim Komparator habe ich leider kein Standart-Bauteil, dass ich erstmal 
hernehmen kann, um zu schauen, ob es uns genügt oder nicht.

Auch sind die Anforderungen hier höher, als beim Integrator.
Wir wollen in erster Linie recht steile Flanken und in zweiter Linie 
kaum Überschwingungen.

Weiter kommt hinzu, dass wir bei ±12V arbeiten wollen.

1.) Was für 08/15-Komparator (äquivalent zu LM358) gibt es denn, die ich 
nehmen könnte? Nicht nur hierfür, auch später für andere Projekte.
2.) Welchen Komparator könnte bietet sich hier gut an? (Klar müsste ich 
jetzt Spezifikationen festlegen wie Grenzfrequenz usw. Aber so 
professionell soll es nun auch wider nicht werden.)
3.) Was sind die Charakteristika auf die ich achten muss und was sind 
gute Richtwerte? Ich denke mal, dass die Slew-Rate wichtig ist. Aber was 
ist da ein guter Wert? Auch habe ich gehört, dass die Einschwingzeit bei 
12ns liegen soll.

Ich habe mir jetzt erstmal zum spielen den NE522N und LM393N besorgt.

Hier hatte ich mich mal umgesehen: 
http://www.ti.com/sc/docs/products/analog/linear/bipolar.htm

Für ein paar Tipps wären wir sehr dankbar.

Danke
Fabian

_______________________________________________________________

NE522N : 
https://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&ved=0CDUQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.datasheetcatalog.org%2Fdatasheet%2Fphilips%2FNE522N.pdf&ei=UiY2UZe6Lsbdsga3xoHIBw&usg=AFQjCNEXHkTicvU1J9UwlErjzI929fcOXA&sig2=1STLoYc4LRQolPGNrduD0g&bvm=bv.43148975,d.Yms
https://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=3&cad=rja&ved=0CEgQFjAC&url=http%3A%2F%2Fwww.onsemi.com%2Fpub%2FCollateral%2FNE522%2520%2520DATASHEET.PDF&ei=UiY2UZe6Lsbdsga3xoHIBw&usg=AFQjCNERY-oXogTgA1sDGyJnSaabNItvkg&sig2=l76RqxSB6Tq8Za7BY6PuWA&bvm=bv.43148975,d.Yms
Fehlt noch bei mikrocontroller.net :D

von Juergen (Gast)


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Fabian Hoemcke schrieb:
> 1.) Was für 08/15-Komparator (äquivalent zu LM358) gibt es denn, die ich
> nehmen könnte? Nicht nur hierfür, auch später für andere Projekte.

LM358 = OpAmp, Komparator für alle Fälle = LM393 oder als Quad = LM339

von Juergen (Gast)


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Juergen schrieb:
> LM358 = OpAmp, Komparator für alle Fälle = LM393 oder als Quad = LM339

Vergaß: LM393, LM339 = Open Collector

von Wilhelm F. (Gast)


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Ein Schmitt-Trigger ist ein Komparator mit Hysterese. Wenn man also 
einen Komparator-Baustein hat, kann man den Schmitt-Trigger daraus 
selbst stricken.

http://de.wikipedia.org/wiki/Schmitt-Trigger

von Fabian H. (Firma: Technische Universität Berlin) (brein)


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Juergen schrieb:
> Fabian Hoemcke schrieb:
>> 1.) Was für 08/15-Komparator (äquivalent zu LM358) gibt es denn, die ich
>> nehmen könnte? Nicht nur hierfür, auch später für andere Projekte.
>
> LM358 = OpAmp, Komparator für alle Fälle = LM393 oder als Quad = LM339

Danke, dass ein LM358 ein OpAmp ist weiß ich. ;)
Da habe ich ja mit dem LM393 richtig geraten. Juhu! Habe 10 Teile hier 
liegen.

Juergen schrieb:
> Juergen schrieb:
>> LM358 = OpAmp, Komparator für alle Fälle = LM393 oder als Quad = LM339
>
> Vergaß: LM393, LM339 = Open Collector
Ich denke nicht, dass ich Open Collector brauche. Aber es kann natürlich 
sein, dass dann die Flanken besser sind.
Obwohl ich glaube, dass ein Push-Pull-Ausgang da besser ist.

Wilhelm Ferkes schrieb:
> Ein Schmitt-Trigger ist ein Komparator mit Hysterese. Wenn man also
> einen Komparator-Baustein hat, kann man den Schmitt-Trigger daraus
> selbst stricken.
>
> http://de.wikipedia.org/wiki/Schmitt-Trigger
Ich weiß ja schon, dass ein Schmitt-Trigger mittels Komparator aufgebaut 
wird. Das haben wir ja vor.
Aber Umgedreht wird vielleicht ein Schuh draus, gibt es bereits fertige 
Schmitt-Trigger ICs die für diese Zwecke besonders gut geeignet sind?

Danke
Fabian

von Wilhelm F. (Gast)


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Fabian Hoemcke schrieb:

> Aber Umgedreht wird vielleicht ein Schuh draus, gibt es bereits fertige
> Schmitt-Trigger ICs die für diese Zwecke besonders gut geeignet sind?

Aus den alten TTL- und CMOS-Gatterbausteinserien 7400 und 4000 gab es 
ICs mit Schmitt-Trigger-Input. Z.B. 7414, 74HC14, 4093. Da kann man sich 
mal etwas durch die kompletten Serien durch suchen. Die sind aber dann 
fest, bzw. auch von der Betriebsspannung abhängig.

Aus einfachen CMOS-Gattern nicht invertierend konnte man mit 2 
Widerständen auch selbst einen Schmitt-Trigger bauen, dessen 
Mittelspannung allerdings etwa 1/2 VCC ist, und mit den Widerständen die 
Hysterese symmetrisch um 1/2 VCC herum etwas einstellbar. Das hat aber 
Randbedingungen, und zwar mußte die Ansteuerspannung niederimpedant 
sein, um das Widerstandsverhältnis nicht weiter zu beeinflussen.

Schau dir aber gerne mal so einen LM339 oder LM393 an, was weiter oben 
schon genannt wurde. Ich hatte es mal mit einem LM311 zu tun, auch sehr 
universell und sehr gut.

von Thomas (Gast)


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Fabian Hoemcke schrieb:
> Ich habe mir jetzt erstmal zum spielen den NE522N ... besorgt.

Wo hast du denn den noch bekommen?

von Juergen (Gast)


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Fabian Hoemcke schrieb:
> 3.) Was sind die Charakteristika auf die ich achten muss und was sind
> gute Richtwerte?

Kann man eigentlich nur an einer konkreten Schaltung mit Spezifikationen 
festmachen. Schnelle Bauteile neigen zum Schwingen. Rail to Rail ist 
noch ein Stichwort. Fangt doch erstmal mit den genannten Teilen (LM358, 
LM393, 74HC14, CD4093 ... an. Oszilloskop ist sehr empfehlenswert.

von Fabian H. (Firma: Technische Universität Berlin) (brein)


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Thomas schrieb:
> Fabian Hoemcke schrieb:
>> Ich habe mir jetzt erstmal zum spielen den NE522N ... besorgt.
>
> Wo hast du denn den noch bekommen?

Segor in Berlin.
War mit 3€ auch fast 10x so teuer wie ein LM393.

War sozusagen ein Tipp, aber mit dem Hinweis, dass die nur noch den 
Restposten führen und dieses BT ausläuft. Er wusste noch nicht mal, ob 
es dazu noch ein Datenblatt gibt, da das BT noch vor dem Internet 
entwickelt wurde.

:D

von Fabian H. (Firma: Technische Universität Berlin) (brein)


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Juergen schrieb:
> Fabian Hoemcke schrieb:
>> 3.) Was sind die Charakteristika auf die ich achten muss und was sind
>> gute Richtwerte?
>
> Kann man eigentlich nur an einer konkreten Schaltung mit Spezifikationen
> festmachen. Schnelle Bauteile neigen zum Schwingen. Rail to Rail ist
> noch ein Stichwort. Fangt doch erstmal mit den genannten Teilen (LM358,
> LM393, 74HC14, CD4093 ... an. Oszilloskop ist sehr empfehlenswert.

Diesen pragmatischen Ansatz wollen wir jetzt auch fahren. Und klar 
werden wir die Schaltung mit einem Oszi überprüfen.

Danke
Fabian

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Fabian Hoemcke schrieb:
> 1.) Was für 08/15-Komparator (äquivalent zu LM358) gibt es denn, die ich
> nehmen könnte? Nicht nur hierfür, auch später für andere Projekte.

Es gibt auch ein 08/15-Funktionsgenerator-IC mit Rechteck, Dreieck und
Sinus, das heißt XR2206.

> Weiter kommt hinzu, dass wir bei ±12V arbeiten wollen.

Versorgungs- oder Ausgangsspannung? Wenn letzteres, reicht der XR2206
nicht, es sei denn, ihr pappt noch einen Verstärker an den Ausgang.

von Fabian H. (Firma: Technische Universität Berlin) (brein)


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Yalu X. schrieb:
> Fabian Hoemcke schrieb:
>> 1.) Was für 08/15-Komparator (äquivalent zu LM358) gibt es denn, die ich
>> nehmen könnte? Nicht nur hierfür, auch später für andere Projekte.
>
> Es gibt auch ein 08/15-Funktionsgenerator-IC mit Rechteck, Dreieck und
> Sinus, das heißt XR2206.
Danke für den Tipp. Sieht erstmal gut aus.
Mal sehen, ob sich dann auch fancy Spielereien anfangen, wie etwa
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>> Weiter kommt hinzu, dass wir bei ±12V arbeiten wollen.
>
> Versorgungs- oder Ausgangsspannung?
Was ist der Unterschied?
Aber es ist die Versorgungsspannung. Aber natürlich wollen wir dann auch 
am Ausgang auf ±12V rauskommen.
Dass man immer etwas einbüßt ist klar. ±10V würden dann am Ende reichen.
> Wenn letzteres, reicht der XR2206
> nicht, es sei denn, ihr pappt noch einen Verstärker an den Ausgang.
Oder so. Wie gesagt, was ist die Anpassspannung?

Danke
Fabian

von Fabian H. (Firma: Technische Universität Berlin) (brein)


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Fabian Hoemcke schrieb:
> Mal sehen, ob sich dann auch fancy Spielereien anfangen, wie etwa

OK, auf Deutsch: Mals sehen, ob man damit auch fancy ( ;) ) Spielereien 
Anfangen kann...

Oder sowas hier:
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Mit unterschiedlichen Flankensteilheiten.

Auch wenn das Bild jetzt nicht wirklich so gut ist, Hoffe ich, dass man 
erkennt, wohin die Reise gehen soll.

Gruß
Fabian

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