Kurs elektroniki II - #4 - komparatory napięć

[marek1707]

Tak.

[SOYER]

MAREK1707 dzięki bardzo, teraz rozumiem i zasadę i kalkulator z ElectroDroida. Po prostu liczy teoretycznie nie uwzględniając Vzasilacza.

Komparator wzmocnienie uzyskuje w sposób podobny do układu Darlingtona, ale dochodzi element logiczny sterujący, zależny od różnicy napięć na wejściach. Dobrze myślę chyba, ale do czego to może być przydatne to kompletnie jeszcze nie wiem 🙁

Dziękuję jeszcze raz. Super forum, super userzy 🙂

[SOYER]

Powtarzam sobie wiedzę z kursów i mam takie pytanie co do komparatora: jeśli tak jak w pierwszym schemacie ćwiczenia z odcinka o komparatorach, zasilę komparator z 6V, a chciałbym na wyjściu uzyskać 9V to muszę do nóżki nr.1 LM311 podpiąć GND z baterii 9V, a do nóżki nr.7 odbiornik i dalej (przez rezystor) do plusa baterii 9V. Dobrze mówię?

[Ryoce]

Nie mam pojęcia jak dobrze zmierzyć napięcie w tym układzie, bo jak mierze to wychodzi mi większe napięcie na wejściu odwracającym (dioda się pali czyli układ  się włączył ), a tak nie powinno być. Układ powinien się włączać gdy większe napięcie jest na wejściu nieodwracającym. Przydało by się zdjęcie, schemat, lub dokładniejszy gdzie trzeba to pomierzyć. Przez taką drobnostkę nie mogę ogarnąć co się dzieje w tym układzie

 

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[Treker (Damian Szymański)]

@Ryoce, witam na forum!

Co dokładnie i w jakim układzie chcesz zmierzyć?

52 minuty temu, Ryoce napisał:

Nie mam pojęcia jak dobrze zmierzyć napięcie w tym układzie, bo jak mierze to wychodzi mi większe napięcie na wejściu odwracającym (dioda się pali czyli układ  się włączył ), a tak nie powinno być.

Jeśli dioda jest podłączona katodą do wyjścia komparatora to zaświeci się, gdy na jego wyjściu będzie ~0V, a nie 5V. Jesteś więc przekonany, że na wyjściu masz stan wysoki? Zmierz napięcie między wyjściem komparatora (miejscem gdzie jest LED) oraz masą układu.

[sadu]

Widzę, że w podobnej formie temat się już przewinął, ale jedna rzecz wciąż nie daje mi spokoju. Mianowicie chodzi o schemat wyprowadzeń LM311 w połączeniu z ogólnym opisem działania komparatora. Na tym schemacie wyjście komparatora jest połączone z bazą tranzystora.

 

Żeby dioda z przykładu świeciła ten tranzystor musi przewodzić (wtedy mamy ok 0V na nóżce 7). Żeby przewodził to na bazie musi być odpowiednie napięcie, czyli komparator na swoim wyjściu powinien dawać stan wysoki (na wejściu nieodwracającym powinno być większe napięcie), a w rzeczywistości mamy odwrotną sytuację, czyli wyższe napięcie na wejściu odwracającym powoduje świecenie diody (wspomniane 0V na nóżce 7). Czy to wynika z niefortunnego uproszczenia schematu z wyprowadzeniami? 

Edytowano Luty 10, 2019 przez sadu

[Treker (Damian Szymański)]

@sadu, tak wynika to jedynie z bardzo uproszczonego, symbolicznego przedstawienia układu na symbolu 🙂 Zerknij do noty katalogowej LM311 to zobaczysz jak dokładniej wszystko wygląda w środku.

[lponker]

Ja Też mniej więcej od godziny próbuję dojść dlaczego w tym schemacie wyprowadzeń LM311 jest to tak narysowane. W nocie katalogowej znalazłem jednak przed tranzystorem wyjściowym bramkę logiczną NOT i dopiero teraz rozumiem.

 

[Treker (Damian Szymański)]

@lponker, witam na forum 😉 Widzę, że to Twoje pierwsze kroki na Forbocie, oto najważniejsze informacje na start:

• Chcesz przywitać się z innymi członkami naszej społeczności? Skorzystaj z tematu powitania użytkowników.
• Opis najciekawszych funkcji, które ułatwiają korzystanie z forum znajdziesz w temacie instrukcja korzystania z forum - co warto wiedzieć?
• Poszczególne posty możesz oceniać (pozytywnie i negatywnie) za pomocą reakcji - ikona serca w prawym dolnym rogu każdej wiadomości.

21 godzin temu, lponker napisał:

Ja Też mniej więcej od godziny próbuję dojść dlaczego w tym schemacie wyprowadzeń LM311 jest to tak narysowane. W nocie katalogowej znalazłem jednak przed tranzystorem wyjściowym bramkę logiczną NOT i dopiero teraz rozumiem.

Dokładnie tak, chodzi o negację. Na początku nie umieszczaliśmy jej w tym uproszczonym symbolu, aby "nie mieszać" wprowadzaniem teraz informacji na temat negacji, bramek itd. Zapisuję jednak to do zmiany, poprawimy przy najbliższej aktualizacji, aby nie mylić bardziej dociekliwych czytelników 😉

[misklap]

Mam dwa pytania:

1. Skąd bierze się zakres napięć na wejściu nieodwracającym w granicach od ~2,85V do ~3,15V.? Z wartości R1=R2=10k i P1=5k nie potrafię tego wyliczyć (spodziewałbym się raczej 2.4 - 3.6V).

2. Czy układ LM311 można by (przez odpowiednio dobrane rezystory) podpiąć do sieci 230V (zero do wejścia odwracającego, fazę do nieodwracającego) i w ten sposób uzyskać na wyjściu informację, czy napięcie jest w danej chwili dodatnie, czy ujemne, a w konsekwencji na zboczach sygnału informację o przejściu przez zero i wykorzystać w mikrokontrolerze jako sygnał wejściowy do sterowania fazowego (np. ściemniaczem)?

[Treker (Damian Szymański)]

@misklap gratuluję spostrzegawczości z dzielnikiem napięcia. Faktycznie był tam błędny zakres - już poprawiłem. Błąd wynikał pewnie z tego, że wpisane zostały tam wartości, które zmierzono na złożonym układzie. Nowy komplet baterii, niedoskonałość rezystorów, błąd pomiaru i wyszła taka błędna wartość. Teraz jest już dobrze. Jeśli chodzi o drugie pytanie, to takie próby byłyby ekstremalnie niebezpieczne. Co więcej sam komparator i rezystory to będzie zdecydowanie za mało, aby zrealizować poprawnie działający i bezpieczny układ tego typu. Na tym etapie nauki raczej radziłbym unikać "zabaw" z napięciem sieciowym.

Przy okazji informacja dla @lponker, symbol komparatora został zaktualizowany 🙂

[Mate6250]

Witam, a ja znowu mam problem ze zrozumieniem zakresu regulacji napięcia na te wejście nieodwracające przez potencjomet. Mianowicie w kursie jest napisane, że z racji dzielnika napięcia przez rezystory R3 i R4 po 10k na wejście odwracające wchodzi około 3V, natomiast na nieodwracające niby 2,4 - 3,6V. Tak więc, jeżeli potencjometr P1 zjechać do 0 Ohm wyszedłby taki sam dzielnik jak na wejście odwracające, więc napięcie około 3V. Jeżeli ustawić potencjometr na max 5k to korzystając ze wzoru z https://ea.elportal.pl/dzielnik.html i włączając ten potencjometr P1 5k po stronie rezystora R1 to napięcie wyjdzie Uwy = Uwe*R2/R1+P1+R2 = 6*10/25 = 2,4V. Wychodzi na to, że zakres powinien wynieść 2,4 - 3V.

Myślę, że skoro już parę lat nikt takiego problemu nie miał to gdzieś popełniam błąd w mojej analizie, więc prosiłbym o poprawienie mojego podejścia.

[MaxHardcr]

Cześć, mam pytanie odnośnie komparatora napięć. Zbudowałem obydwa układy z ćwiczeń i działały bez problemu. Zastanowił mnie jednak pewien szczegół. Dioda poprzez rezystor podłączona jest do zasilania (VCC + 6V) oraz do wyjścia komparatora LM311 (nóżka 7). Jeżeli na wyjściu nóżce numer 7 pojawi się napięcie wysokie  (+) to czy nie spowoduje to zwarcia napięciem (VCC + 6V) idącego z zasilania poprzez rezystor i diodę do nóżki numer 7 komparatora ? Ładunki dodatnie napięcia jakby "wpadają na siebie". Może to głupie pytanie ale mnie nurtuje. Jak zmierzyłem napięcie między nóżką 7 komparatora, a masą GND (-) ma ok 4,5V gdy dioda nie świeci, oraz ok 0,2V gdy dioda świeci. Na zdjęciu pierwszym w rozdziale o komparatorze wyjście (nóżka 7 (+) ) jest połączona do masy (GND (-) ), ale już na zdjęciu drugim całego układu wyjście (nóżka 7 (+) ) jest podłączona poprzez diodę i rezystor do VCC (+). To mnie trochę myli 🙄 gdyż o ile w przypadku schematu pierwszego rozumiem dlaczego dioda świeci lub nie, to w przypadku schematu drugiego już nie do końca jest to dla mnie jasne skoro nie ma podłączenia do GND (-)

Edytowano Kwiecień 22, 2019 przez MaxHardcr

[Mati200]

Bazuje na wiedzy zdobytej z poprzedniej części kursu 😉 Mam dwie sprawy.

Pierwsza:

Przy diagramie ze sprzęgłem, jeżeli chodzi o podwyższony próg przełączenia (potrzebe większego V) rozumiem tak, że R6 robi za dzielnik napięcia, przez co na wejście komparatora musimy podłączyć większe napięcie(Tak bym rozumial, gdyby R6 był podłączony dn GND). Kompletnie nie czuje natomiast sytuacji, gdy przełączamy się powrotnie.

Z tego co wiem, to nieświecąca dioda oznacza stan wysoki na wyjściu komparatora (6V), dioda blokuje przepływ, więc wszystko idzie przez R6 -> P1 -> R2 i do GND. (Tutaj mogę się mylić, może czegoś nie zrozumiałem jeśli chodzi o prawa Kirchoffa). Końcowo nie czuje tego co powoduje tutaj, że prąd popłynie w inną stronę?

No muszę przyznać, że po prostu tutaj się pogubiłem gdzie jakie napięcie będzie, w którą stronę prąd płynie, gdy komparator na wyjściu ma stan wysoki.

Druga:

Zasada działania komparatora: Dlaczego z V+ wychodzi 2,7V?

Edytowano Kwiecień 22, 2019 przez Mati200

[Treker (Damian Szymański)]

@Mate6250, witam na forum 😉 Widzę, że to Twoje pierwsze kroki na Forbocie, oto najważniejsze informacje na start:

• Chcesz przywitać się z innymi członkami naszej społeczności? Skorzystaj z tematu powitania użytkowników.
• Opis najciekawszych funkcji, które ułatwiają korzystanie z forum znajdziesz w temacie instrukcja korzystania z forum - co warto wiedzieć?
• Poszczególne posty możesz oceniać (pozytywnie i negatywnie) za pomocą reakcji - ikona serca w prawym dolnym rogu każdej wiadomości.

Dnia 21.04.2019 o 22:58, Mate6250 napisał:

Witam, a ja znowu mam problem ze zrozumieniem zakresu regulacji napięcia na te wejście nieodwracające przez potencjomet. Mianowicie w kursie jest napisane, że z racji dzielnika napięcia przez rezystory R3 i R4 po 10k na wejście odwracające wchodzi około 3V, natomiast na nieodwracające niby 2,4 - 3,6V. Tak więc, jeżeli potencjometr P1 zjechać do 0 Ohm wyszedłby taki sam dzielnik jak na wejście odwracające, więc napięcie około 3V. Jeżeli ustawić potencjometr na max 5k to korzystając ze wzoru z https://ea.elportal.pl/dzielnik.html i włączając ten potencjometr P1 5k po stronie rezystora R1 to napięcie wyjdzie Uwy = Uwe*R2/R1+P1+R2 = 6*10/25 = 2,4V. Wychodzi na to, że zakres powinien wynieść 2,4 - 3V.

Myślę, że skoro już parę lat nikt takiego problemu nie miał to gdzieś popełniam błąd w mojej analizie, więc prosiłbym o poprawienie mojego podejścia.

Masz rację, popełniasz drobny błąd w analizie 😉 Zakładasz, że potencjometr można ustawić "na zero", co jest błędne. Potencjometr ma trzy wyprowadzenia, opór zmienia się miedzy środkową nóżką oraz skrajnymi. Jeśli przekręcisz potencjometr na maksa w jedną stronę to opór między nóżką numer 1 i 2 będzie wynosił 0Ω, a między 2 i 3 będzie 5kΩ. Jak przekręcisz potencjometr w drugą stronę to sytuacja się odwróci. Będziesz miał 5kΩ przy 1 i 2 nóżce, a 0Ω między 2 i 3. Musisz więc rozważać sytuację, gdy w dzielniku występują zawsze dwie wartości (5+10=15k oraz 10k), które "zamieniają się miejscami". jak podstawisz do wzoru takie wartości to wyjdzie Ci wspomniany zakres 2,4-3,6V.

@MaxHardcr nie porównuj tych dwóch rysunków tak dosłownie. Pierwszy to tylko symboliczne, ogólne przedstawienie działania komparatora. Pokazujemy co dzieje się na wyjściu w zależności od wejścia. Nie jest to jednak schemat "prawdziwego", działającego układu z wykorzystaniem używanego dalej komparatora. 

@Mati200 rozumiem, że nie chodzi Ci o żadne sprzęgło tylko sprzężenie zwrotne, tak? R6 nie robi tam za dzielnik napięcia, tak jak napisane jest w artykule. Rezystor ten sprawia, że mały prąd z wyjścia układy trafia z powrotem na jego wejście co stabilizuje działanie układu.