Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Passenden Op auswählen


von Alexander M. (periz)


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Hallo Leute,

ich habe die Schaltung so wie im Anhang aufgebaut und möchte an den OPVs 
eine 5V ausgangsspannung haben, sobald der positive Eingang höher ist 
als der negative.

Ich habe dafür den LM393 ausgewählt, weil dieser ein einfacher 
Komparator ist. Dieser liefert mit aber eine Spannung von ca. 1-2V was 
zu gering ist.

Laut meines Dozenten ist die Schaltung an sich gut und sollte so 
Funktionieren, aber der Operationsverstärker ist der falsche weil dieser 
eine zu geringe Spannung ausgiebt.

Nun zu meiner Frage:

Ist es wirklich der Falsche OP oder ist ein Fehler in meiner Schaltung?

Und bitte nicht nur eine einfache Ja Nein antwort, sondern mit etwas 
mehr Information was und warum falsch ist.

Vielen Dank schonmal im Vorraus

von A. (Gast)


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Warum hast du 4 und 7 der opamps miteinander verbunden??

von Alexander M. (periz)


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Ich hab die jetzt so gezeichnet, weil der LM393 ein IC mit zwei 
Komparatoren ist und dieser IC nur eine Spannungsversorgung hat.

von karadur (Gast)


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Der Komparator hat open-Kollektor Ausgänge. Da fehlt ein 
Pullup-Widerstand am Ausgang.

von Achim S. (Gast)


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Alexander M. schrieb:
> Dieser liefert mit aber eine Spannung von ca. 1-2V was
> zu gering ist.

Der LM393 hat einen Open Kollektor Ausgang. Er kann den low-Pegel am 
Ausgang sauber treiben. Aber wenn er auf High-Pegel gehen soll wird der 
Ausgang einfach hochohmig. Du musst dann durch die externe Beschaltung 
dafür sorgen, dass der gewünschte High-Pegel erreicht wird 
(normalerweise indem du einen Pull-Up Widerstand gegen deine 5V 
Versorgung anschließt).

Alexander M. schrieb:
> Ich hab die jetzt so gezeichnet, weil der LM393 ein IC mit zwei
> Komparatoren ist und dieser IC nur eine Spannungsversorgung hat.

Zeichne es trotzdem richtig. Du hast das Symbol eines Einfach-OPVs 
benutzt um einen Doppelkomparator zu beschreiben (und dann noch die 
Versorgungsanschlüsse falsch verbunden). Da ist es vorprogrammiert, dass 
es später im realen Aufbau zu Fehlern kommt.

von Alexander M. (periz)


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OK, kann mir jemand bitte eine Zeichnung erstellen wie ich was zeichnen 
soll und wie der Pullup Widerstand da rein muss?
Sorry hab noch nicht so viel Ahnung von OPVs....

von Michael B. (laberkopp)


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Alexander M. schrieb:
> Laut meines Dozenten ist die Schaltung an sich gut und sollte so
> Funktionieren

Dein Dozent ist schlecht.

Alexander M. schrieb:
> Ist es wirklich der Falsche OP oder ist ein Fehler in meiner Schaltung?

Mehr als das. Wenn man sich das vermutete Problem vorstellt, ist es wohl 
die völlig falsche Lösung. Aber über das Problem welches die Schaltung 
lösen soll erfährt man NATÜRLICH nichts, ist ja alles vom Mossad und 
streng geheim, ausserdem macht es Arbeit eine Zeile dazu zu schreiben.

Du kannst davon ausgehen, daß F1 niemals auslöst.

Wenn du 5V liefern willst, kannst du nicht 10V reinstecken und hoffen 
daß nur 5V ankommen, Prinzip Spannungsteiler, 2 OpAmps in Reihe mit 
ihrer Versorgung, argh.

Ein LM393 kann durchaus 5V liefern wenn er mit 10V versorgt wird, weil 
sein Ausgang ein open collector Ausgang ist. Aber dazu muss ein pull up 
an 5V gehen, und die 5V hast du nicht in deiner Schaltung.

von Achim S. (Gast)


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Alexander M. schrieb:
> wie der Pullup Widerstand da rein muss?

Der Pull-Widerstand ist einfach ein Widerstand vom Ausgang des 
Komparators nach 5V. Wenn du 5V Pegel erzeugen willst, brauchst du auch 
eine 5V Versorgung (oder du musst dir eine erzeugen).

Die Größe des Pullup-Widerstands richtet sich danach, wie schnell dein 
Komparator schalten können muss und welche Last der Komparator treiben 
muss. Da die Eingangssignale vom LDR wohl eher langsam variieren, sollte 
so etwas wie ein 5kOhm Widerstand passen, die Last am Ausgang muss dann 
aber halbwegs hochohmig sein.

Alexander M. schrieb:
> wie ich was zeichnen
> soll

Suche ein Schaltsymbol mit richtiger Pinbelegung (Pin 8 für die positive 
Versorung, Pin 7 als Ausgang, .....). Schließe alle positiven 
Versorgungspins an die positive Versorgung an. Schließe alle 
Masseverbindungen an Masse an.

Oder: nutze ein Schaltsymbol, das gar keine Pinnummern zeigt. Dann wird 
derjenige, der es hinterher aufbaut, nicht durch falsche Pinnummern 
irregeleitet und er weiß, dass er selbst die richtigen Pinnummern klären 
muss.

von Alexander M. (periz)


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Danke für die vielen Antworten.

Geheim ist es natürlich nicht, es geht um die Ausrichtung einer 
Solaranlage. also sobald das Licht auf den einen LDR trifft, sinkt sein 
Widerstand und die Spannung an dem jeweiligen Poti steigt an. Soviel zur 
Theorie dahinter.

Wie ich das jetzt verstehe sind die OPs im IC parallel geschaltet und 
nicht in Reihe, richtig?

Daher muss ich die Spannungsversorgung auf 5V runter setzen und an den 
jeweiligen Ausgängen der OPs einen Pull-Up Widerstand gegen die 5V 
setzen, richtig?

Wie berechne ich den Pull-Up Widerstand? Muss ich überhaupt darauf 
achten wie groß dieser ist oder reicht es aus einen belibigen zu wählen, 
da ja nur über diesen Widerstand die Spannung abfällt.

Sie merken ich habe nicht besonders viel Ahnung von dieser ganzen 
Thematik und brauche etwas hilfe.

von Achim S. (Gast)


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Alexander M. schrieb:
> Wie berechne ich den Pull-Up Widerstand? Muss ich überhaupt darauf
> achten wie groß dieser ist oder reicht es aus einen belibigen zu wählen,
> da ja nur über diesen Widerstand die Spannung abfällt.

du könntest z.B. die bereits gegebenen Hinweise dazu etwas aufmerksamer 
lesen ;-)

Achim S. schrieb:
> Die Größe des Pullup-Widerstands richtet sich danach, wie schnell dein
> Komparator schalten können muss und welche Last der Komparator treiben
> muss. Da die Eingangssignale vom LDR wohl eher langsam variieren, sollte
> so etwas wie ein 5kOhm Widerstand passen, die Last am Ausgang muss dann
> aber halbwegs hochohmig sein.

von Joachim B. (jar)


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Alexander M. schrieb:
> Laut meines Dozenten

Alexander M. schrieb:
> Daher muss ich die Spannungsversorgung auf 5V runter setzen und an den
> jeweiligen Ausgängen der OPs einen Pull-Up Widerstand gegen die 5V
> setzen, richtig?

ja

> Wie berechne ich den Pull-Up Widerstand? Muss ich überhaupt darauf
> achten wie groß dieser ist oder reicht es aus einen belibigen zu wählen,
> da ja nur über diesen Widerstand die Spannung abfällt.

bei low am Komperatorausgang darf der Strom den OP nicht überfordern, es 
gilt I = U / R (U ist ja nun bekannt, und I aus den OP Datenblättern)

Den maximalen Strom gibt ja der OP vor und die Grenze sollte man nicht 
ausreizen

> Sie merken ich habe nicht besonders viel Ahnung von dieser ganzen
> Thematik und brauche etwas hilfe.

oh ja, was machst du und wieso Dozent wenn der dich nicht leitet?

von Alexander M. (periz)


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Ok, vielen Dank nochmal.

Also ich studiere gerade auf Berufsschullehramt und habe zur Zeit das 
erste mal in meinem Leben mit OPs und Digitalschaltungen überhaupt zu 
tun. Die aktuelle Veranstaltung ist ein Projekt das wir durchführen 
müssen.

Die Vorlesung Digitalschaltung werde ich erst im übernähsten Semester 
besuchen. Deshalb halt auch gar keine Ahnung.

Der Dozent hat sich gestern mit mir zusammen gesetzt und hat die 
Schlatung durchgemessen und nach einiger Zeit gesagt, dass nicht der 
richtige OP gewählt wurde.

Ich werde morgen die Schaltung umlöten und nachsehen ob es so 
funktioniert.

Vielen Dank für die vielen und schnellen Antworten.

von Klaus R. (klara)


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Alexander M. schrieb:
> ich studiere gerade auf Berufsschullehramt und habe zur Zeit das
> erste mal in meinem Leben mit OPs und Digitalschaltungen überhaupt zu
> tun.

Ja dann hast Du noch ein paar Jährchen zu tun.
mfg Klaus

von Helmut S. (helmuts)


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Du kannst auch bei den 10V Versorgung bleiben und trotzdem 5V 
Ausgangsspannung bekommen. Mach einfach einen Spannungsteiler an den 
Ausgang des Komparators.

+10V---10kOhm---Ausgang---10kOhm---Masse

: Bearbeitet durch User
von Helmut K. (hk_book)


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Alexander M. schrieb:
> Die Vorlesung Digitalschaltung werde ich erst im übernähsten Semester
> besuchen. Deshalb halt auch gar keine Ahnung.
>
> Der Dozent hat sich gestern mit mir zusammen gesetzt und hat die
> Schlatung durchgemessen und nach einiger Zeit gesagt, dass nicht der
> richtige OP gewählt wurde.
>
> Ich werde morgen die Schaltung umlöten und nachsehen ob es so
> funktioniert.

also echt jetzt: häng dich rein, informiere dich über Komparatoren, lies 
und verstehe das Datenblatt des 393. Es macht keinen Sinn, immer noch 
etwas zu probieren und da und dort noch rumzulöten, du musst das 
verstehen! Mach dich vertraut mit Schaltungssimulation (LTSPICE), da 
kannst du (fast) alles am Bildschirm vortesten.

Und: wenn das eine Nachführung für ein Solarpanel werden soll (die 
Sinnhaftigkeit sei mal außen vorgelassen), kommen dann noch andere 
Probleme auf dich zu: Ansteuerung von Relais/Motoren und der Einbau 
einer Hysterese, damit das Ding nicht dauernd ´rumzappelt.

von Joachim B. (jar)


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Alexander M. schrieb:
> Ok, vielen Dank nochmal.
>
> Also ich studiere gerade auf Berufsschullehramt

nun ja, da kommts wohl mehr auf das Menschliche an als auf Logik?

Mal ehrlich ist das das Richtige für dich? (ist wirklich nicht böse 
gemeint, nur hatte ich in der Lehre auch solche Berufsschullehrer die 
fachlich schwammen und ohne gute Ausbilder hätte mir die Berufsschule 
nichts gebracht)

1. Spannung ist gegeben (oder gewählt)
2. max. Strom (max. Spannung) ergibt sich aus den Bauteildaten
3. da ist nach URI der R doch nicht weit?

von hinz (Gast)


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Nimm statt des LM393 einen LM358. Das ist zwar kein Komparator mehr, 
sondern ein Opamp, funktioniert in deinem Fall aber bestens. Und der 
LM358 benötigt keine Pullups an den Ausgängen.

von M.A. S. (mse2)


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Michael B. schrieb:
> Ein LM393 kann durchaus 5V liefern wenn er mit 10V versorgt wird, weil
> sein Ausgang ein open collector Ausgang ist. Aber dazu muss ein pull up
> an 5V gehen, und die 5V hast du nicht in deiner Schaltung.

...ohne den ganzen Rest-Thread gelesen zu haben:
wobei sich das mit zwei gleich großen Widerständen auch sehr einfach 
lösen ließe:


10V ----- R ----- out ----- R ----- GND.


Dann hat man am Ausgang 5V bei H.

: Bearbeitet durch User
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