Komparaattori? Operaatiovahvistin ?

Tarvitsen kytkennässä joko tuplakomparaattoria tai tuplaoperaatiovahvistinta komparaattoriksi kytkettynä.

Toivomuksena olisi mahdollisimman suuri input -impedanssi, eli ei saa juurikaan ottaa EIKÄ antaa virtaa input -nastasta / input -nastaan.

Input -nastaan nimittäin tulee kondensaattorin toinen pää, ja toinen maatasoon.

Eli jos komparaattori antaa virtaa input -nastasta ulos, se ei-toivotusti lataa em. kondensaattoria !

Eli komparaattori olisi parempi, mutta jos niitä ei (kohtuuhinnalla ja helpolla satavuudella) löydy riittävän suurella input -impedanssilla, niin sitten operaatiovahvistin.

Kuvittelin voivani väärinkäyttää Schmitt trigger -inputilla olevaa NAND -porttia tässä, mutta kun luin datasheetin, niin enpä voikaan !

Eli aluksi ole mielessä 7413:n käyttö (= dual 4-input NAND, Schmitt trigger -input),
mutta datasheet paljasti jotain ei-toivottua:

kytkennässäni kondensaattori latautuisi ei-toivotusti tuon 7413:n input -nastan kautta joko 4k tai 20k vastuksen kautta (siis 7413:n kytkennän sisäisiä vastuksia !).

Ei hyvä!

Joten tuplakomparaattori olisi parempi, samalla pääsen itse asettamaan sekä alemman että ylemmän jännitetason.

Yksikin komparaattori saattaisi riittää, mutta silloin pitäisi tehdä positiivinen takaisinkytkentä hystereesin aikaansaamiseksi, ettei piiri ala ei -toivotusti värähdellä.

Mutta tuossa positiivisessa takaisinkytkennässä saattaa tulla vastaan sama ongelma - takaisinkytkentävastuksen kautta tuo em. kondensaattori saattaa päästä latautumaa, ja tämä ei ole toivottu asia.

Tarkoitus on siis käyttää hyväksi RC -aikavakiota, ja vielä niin, että kondensattorin aikavakio latautuessa olisi n. 200 ms mutta purkautuessa n. 50 ms.

Jos kondensaattori olisi esim 1 µF, niin vastusarvot muodostuvat senverran isoksi, että em. komparaattorin pitää käytännössä vain "mitata" kondensaattorin jännitettä, eli komparaattorikytkentä ei saa ladata em. kondensaattoria, ja mielellään ei myöskään purkaa niin paljon, että aikavakio olennaisesti muuttuisi.

Eli mitä komparaattoripiiriä (tai sopivan puutteessa operaatiovahvistinpiiriä) suosittelette ?

Ja kumpi parempi: tuplakomparaattori, joista toinen vertaa alempaan ja toinen ylempään jännitetasoon (tasot esim 2 vastuksen jännitteenjakokytkennällä valittavissa), jolloin kummankin jännitetason pääsee itse valitsemaan, vaiko 1 komparaattori ja positiivinen takaisinkytkentä (voiko tätä jälkimmäistä edes toteuttaa niin, ettei takaisinkytkennän virta pääse lataamaan/purkamaan kondensaattoria) ?

Kytkennän idea:

Sisään: 2 digitaalisignaalia: D ja K

Ulos: 3 digitaalisignaalia: D ja K ja R.

Ulos tulevat D ja K ovat suoraan kopio sisäänmenevistä.

Entä R?

Kun D ja K ovat normaalikäytössä (jossa K ei koskaan ole muutamaa mikrosekuntia kauempaa yhtäjaksoisesti "1") niin R = aina 0.

Mutta kun D ja K ovat yhtäjaksoisesti "1" yli 200 ms, niin em. kondensaattori latautuu (ainakin lähes) täyteen.

Kun nämä 3 ehtoa täyttyvät yhtäaikaa:

1) D=0

2) K=0

3) kondensaattori on (ainakin lähes) täyteen latautunut

niin silloin R=1, kaikissa muissa tilanteissa R=0.

Tlia R=1 ei ole pysyvä, koska kun K=0 ja D=0, kondensaattoria silloin puretaan sellaisella virralla, että se tyhjenee n. 50 ms ajassa.

Jos em. 7413 ei aiheuttaisi ei-toivottua kondensaattorin latautumista input -nastan kautta, niin tuohon olisi riittänyt 1 hex inverter ja 1 dual 4-input Schmitt-trigger NAND.

Mutta ei-toivotun efektin välttämiseksi 1-2 komparaattoria lisää kytkentään...