Kurs elektroniki II - #4 - komparatory napięć

[Strogg]

W moim zestawie brak LM311. Rozłożyłem wszystko, żeby zacząć nowy kurs, a brakuje najważniejszego elementu. Zacząłem sprawdzać dalej - brak również elementu: "Przetwornica step-up/step-down - S7V7F5 5V 1A z wlutowanymi złączami". Co teraz? Czy jakość nadzorujecie jakoś dostarczana przez sklep Botland?

 

[Gieneq]

@Strogg cóż... zdarza się. Widocznie podczas pakowania nastąpił błąd. W tej sprawie najlepiej udaj się bezpośrednio do Botlandu ponieważ oni zajmują się sprzedażą. Napisz proszę na adres reklamacje@botland.com.pl, na pewno szybko uda się uzupełnić braki.

[Maticz]

Witam wszystkich,

W temacie komparatorow zmierzylem napiecie miedzy potencjometrem a rezystorem 10 k podlaczonego do plusa i wyszlo mi, ze dioda pali sie powyzej 0,610 V do 1,23V, ponizej wartosci nie pali, nie wiem, czy te wartosci sa poprawne. Z gory dzieki za pomoc.

Aktualizacja:

Jeszcze odnosnie komparatorow, po dodaniu rezystora 1 MO, zrozumialem, ze dioda wylaczy sie po wiekszym przekreceniu potencjometru natomiast tak sie nie stalo na moim ukladzie, oraz na drugim filmiku (w zasadzie oba filmiki sa takie same, dioda wlacza sie i wylacza w tych samych miejscach na potencjometrze), sprawdzalem opornosc tego rezystora wyniosl 1,045 MO. O co tak naprawde chodzi po dodaniu opornika ???

[Treker (Damian Szymański)]

56 minut temu, Maticz napisał:

W temacie komparatorow zmierzylem napiecie miedzy potencjometrem a rezystorem 10 k podlaczonego do plusa i wyszlo mi, ze dioda pali sie powyzej 0,610 V do 1,23V, ponizej wartosci nie pali, nie wiem, czy te wartosci sa poprawne. Z gory dzieki za pomoc.

@Maticz w tym ćwiczeniu powinieneś mierzyć napięcie między masą, a wejściem komparatora. Pomiar między potencjometrem a rezystorem nie będzie pomocny (tzn. będzie, ale trudniej o wyciągnięcie wniosku). Jak zmierzysz napięcie we wskazanym przeze mnie miejscu to powinno być łatwiej.

57 minut temu, Maticz napisał:

Jeszcze odnosnie komparatorow, po dodaniu rezystora 1 MO, zrozumialem, ze dioda wylaczy sie po wiekszym przekreceniu potencjometru natomiast tak sie nie stalo na moim ukladzie, oraz na drugim filmiku (w zasadzie oba filmiki sa takie same, dioda wlacza sie i wylacza w tych samych miejscach na potencjometrze), sprawdzalem opornosc tego rezystora wyniosl 1,045 MO. O co tak naprawde chodzi po dodaniu opornika ???

Rezystor, który działa tutaj jak sprzężenie zwrotne wpływa na zachowanie diody "w punkcie", gdzie się ona przełącza. Bez rezystora, gdy kręci się potencjometrem to jest takie miejsce, w którym dioda szybko mryga lub świeci niepełną mocą. Z dodatkowym rezystorem nie powinno być takiego miejsca - zawsze dioda będzie "idealnie" wyłączona lub "włączona" - bez takich dziwnych stanów pośrednich 🙂 Wykonując to ćwiczenie musisz obserwować jak dioda zachowuje się w momencie zmiany stanu wyjścia komparatora.

[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

[Maticz]

Ok dzieki za pomoc, faktycznie po dodaniu rezystora dioda przelacza sie odrazu bez mrugania, szukalem takiego efektu, ktory jest w tym artykule, jako taki gif, gdzie dioda dluzej swiecila po przekreceniu potencjometru. Jak uzyskac ten efekt ?

Dioda nie pali sie, w momencie gdy na wejsciu nieodwracajacym napiecie jest wyzsze niz na wejsciu odwracajacym, przy nominalnym napieciu baterii 6,5V jedno ma 3.7V drugie ma 3.25 (odwracajace), i ono jest bez zmian, czy o to tu wlasnie chodzi ?

[Treker (Damian Szymański)]

15 godzin temu, Maticz napisał:

Dioda nie pali sie, w momencie gdy na wejsciu nieodwracajacym napiecie jest wyzsze niz na wejsciu odwracajacym, przy nominalnym napieciu baterii 6,5V jedno ma 3.7V drugie ma 3.25 (odwracajace), i ono jest bez zmian, czy o to tu wlasnie chodzi ?

Dokładnie tak, teraz za pomocą potencjometru możesz regulować to, na którym wejściu jest napięcie wyższe i dzięki temu możesz łatwo "przełączać" komparator.

15 godzin temu, Maticz napisał:

Ok dzieki za pomoc, faktycznie po dodaniu rezystora dioda przelacza sie odrazu bez mrugania, szukalem takiego efektu, ktory jest w tym artykule, jako taki gif, gdzie dioda dluzej swiecila po przekreceniu potencjometru.

W obu przypadkach zachowanie układu powinno być takie samo. Ewentualne różnice mogą wynikać jedynie z tolerancji elementów. Głównym zadaniem dodatkowego rezystora jest zniwelowanie problemu z dziwnym zachowaniem podczas przełączania układu, a to udało Ci się zaobserwować - to jest tu najważniejsze 🙂 Możesz też poeksperymentować z trochę inną wartością rezystora od sprzężenia zwrotnego.

[TomekTarczynski]

Chciałbym potwierdzić czy dobrze rozumiem działanie tego układu, a więc prośba do osób bardziej zaawansowanych o potwierdzenie bądź sprostowania:

1. Na PIN 2 czyli wejście nieodwracające trafia napięcie pomiędzy 2.4V a 3.6V w zależności od ustawienia potencjometru.
2. Na PIN 3 czyli wejście odwracające trafia zawsze napięcie 3V
3. Jeżeli napięcie na PIN 2 jest większe niż na PIN 3 to na PIN 7 (kolektor tranzystora wyjścia) trafi takie napięcie jak jest na PIN 8 czyli 6V. W takiej sytuacji prąd nie płynie przez diodę i rezystor, gdyż zarówno na wejściu do węzła jak i wyjściu mamy 6V.
4. W odwrotnej sytuacji na PIN 7 będziemy mieć napięcie 0V, a więc przez diodę i rezystor popłynie prąd +6V.

Czy jeżeli podłączyć diodę i rezystor za PIN 7, a następnie do masy zamiast do plusa to czy wyszłoby na to samo? Oczywiście dioda by się świeciła w odwrotnej sytuacji czyli gdy na PIN 7 było 6V, a nie świeciła gdyby było 0V.

[Treker (Damian Szymański)]

@TomekTarczynski tak, masz rację - tak to działa. Dla formalności warto tylko zaznaczyć, że napięcie na wyjściu będzie zbliżone do 0 lub 6V. Nie musi mieć idealnie takiej wartości.

5 godzin temu, TomekTarczynski napisał:

Czy jeżeli podłączyć diodę i rezystor za PIN 7, a następnie do masy zamiast do plusa to czy wyszłoby na to samo? Oczywiście dioda by się świeciła w odwrotnej sytuacji czyli gdy na PIN 7 było 6V, a nie świeciła gdyby było 0V.

Nie, ponieważ wyjście komparatora jest typu otwarty kolektor, więc w tym przypadku działa on tak, że "zwiera" tylko do masy. W razie wątpliwości zerknij tutaj: https://pl.wikipedia.org/wiki/Otwarty_kolektor

[TomekTarczynski]

@Treker 

1 godzinę temu, Treker napisał:

Nie, ponieważ wyjście komparatora jest typu otwarty kolektor, więc w tym przypadku działa on tak, że "zwiera" tylko do masy. W razie wątpliwości zerknij tutaj: https://pl.wikipedia.org/wiki/Otwarty_kolektor

To jeszcze się tylko upewnię, że dobrze rozumiem pojęcie otwartego kolektora:

• W środku układu jest tranzystor NPN (być może jest inny tranzystor, ale te tranzystory jest mi najłatwiej zrozumieć) i jego kolektor jest wyprowadzony na zewnątrz w postaci PIN 7.
• Emiter jest wyprowadzony do masy.
• Jeżeli napięcie na wejściu nieodwracającym jest większe to do bazy tego tranzystora doprowadzony jest stan niski, a do kolektora napięcie z PIN 8. Jako, że na bazie jest stan niski to nie ma połączenia między kolektorem i emiterem a więc nie ma doprowadzenia do masy.
• Jeżeli napięcie na wejściu nieodwracającym jest mniejsze to do bazy tego tranzystora doprowadzony jest stan wysoki, natomiast do kolektora nic (tzn. będzie to co podłączymy sami do PIN 7). Jako, że na bazie jest stan wysoki to jest połączenie między kolektorem, a emiterem czyli jest zwarcie do masy.

[TomekTarczynski]

@Treker 

Jeszcze jednej rzeczy nie rozumiem i to zdecydowanie bardziej podstawowej.

Na schemacie jest zaznaczone, że napięcie do potencjometru doprowadzamy poprzez rezystor 10K do nóżki 2, natomiast już na zdjęciach gotowego schematu jest podłączone do nóżki 1. Z tego co rozumiem zasadę dzielnika napięcia to w tym wypadku powinniśmy podłączyć napięcie do nóżki 1 lub 3, natomiast nóżkę 2 do komparatora.

Czy może jest tak, że numerki przy potencjometrze na schemacie są nie ważne, natomiast ważne jest to, że nóżka środkowa jest zawsze na "przedłużeniu strzałki" ?

[marek1707]

W przypadku niektórych elementów numeracja nóżek jest ściśle określona i np. mając układ scalony byłoby głupotą robić symbol schematowy inaczej ponumerowany niż przewoduje to np. dokumentacja jego producenta. Są jednak elementy, w których nazwy lub liczby przyporządkowane do nóżek na schemacie zupełnie nie mają ani znaczenia ani jakiejś "lepszej" lub "gorszej" tradycji. Potencjometr jest właśnie jednym z takich elementów. Fizycznie na nim nie ma żadnych numerków przy nóżkach i tylko od nas zależy jak je sobie ponazywamy i jaki symbol umieścimy w bibliotece schematowej. Ważne rzecz jasna, żeby trzymać się jakiejś zasady, bo przecież w tego typu programach CAD schemat nie jest do oglądania i chwalenia się na Forum (no czasem tak, ale to raczej wyjątki) tylko stanowi punkt wyjścia do dalszego popychania projektu a więc projektu płytki drukowanej. A tam masz modele tych samych elementów, ale już jako fizyczne klocki z wymiarami i nóżkami pod które wiercisz jakieś otwory itp. I numeracja tamtych nóżek musi zgadzać się z tą ze schematu - w ten spsób program w sposób automatyczny może kontrolować i identyfikować połączenia, proponować i prowadzić miedziane ścieżki itd. Jeśli więc na schemacie masz "strzałkę" na pinie 3 a oba końce jako 1 i 2, to w modelu na PCB musisz zrobić tak samo a przynajmniej zachować to, by pin doczepiony do ślizgacza potencjometru miał numer 3. Pozostałe dwa są w zasadzie obojętne i mają jedynie wpływ na kierunek w którym zwiększa/zmniejsza się napięcie. Czasem warto przemyśleć to tak, by np. wszystkie potencjometry w układzie miały ten sam kierunek zwiększania (tego czegoś co ustawiają: napięcia zasilacza, jasności diody LED, wzmocnienia ,częstotliwości generatora itp) - to znacznie ułatwia pomiary i strojenie finalnego układu.

[Raccoon]

Dobry artykuł, ciekawy układ.

U mnie odczuwalna histereza wystąpiła dopiero jak połączykłem równolegle 4 rezystotry po 1MΩ, czyli przy rezystancji zastępczej 250kΩ.

 

[Gieneq]

@Raccoon fajnie że kombinujesz, tak trzymaj! 🙂 

[szeryf]

Wydaje mi się, że złożyłem układ tak jak w artykule, ale sprzężenie zwrotne nie za bardzo u mnie działa (dioda lekko świeci, kiedy potencjometr jest w pozycji środkowej). Nie mogę zlokalizować problemu. Proszę o podpowiedź.

[Gieneq]

@szeryf układ wydaje się ok, ale czym to zasilasz? Jakie jest tam napięcie? Najlepiej zmierz to multimetrem.

Też jakbyś sprawdził jakie napięcie masz na wejściach odwracającym i nieodwracającym, pokręć potencjometrem nieco przed nieco za i w czasie tego lekkiego świecenia.