Komparaattori? Operaatiovahvistin ?

Logiikkasuunnittelua

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...

6

373

    Vastaukset 6

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • Laita ykkösvahvistin

      Eli jänniteseurain-aste ennen sitä komparaattoria. Yksinkertaisuudessaan opari, jonka sisäänmenoon signaali, ja -sisäänmeno saman asteen lähtöön. Ei vahvista, mutta input-impedanssi on suuri.

      • 555_peliin !

        Pitäisiköhän laittaa tuttu 555 hommiin ?

        Tuossa ajastinpiirissähän on 2 operaatiovahvistinta komparaattorina, D-kiikku, ja (tässä lähes hyödytön) lähtötransistori - no voihan siihen kytkeä vaikka merkkivaloksi LEDin etuvastuksineen, kun ei sillä tässä ole muuta käyttöä.

        Datalehden mukaan nastojen 2 ja 6 (TRIGGER, TRESHOLD) max. yhteisvirta on 2,3 µA (jos molempien virrat ovat samaan suuntaan).

        Jos piiri sietää jopa 15 V käyttöjännitteen (omassa kytkennässäni vain 5V käytössä) , tästä ohmin lailla laskettuna jos kytkee 55:n nastat 2 ja 6 yhteen, yhteisresistanssi ainakin luokkaa 6 MΩ.

        jos kondensaattorin latauksessa on esim. 100 KΩ, niin tuo 6 MΩ alkaa olla riittävästi, ettei häiritse kytkennän toimintaa.


    • sttä niin

      Ei osaa sanoa kun ei tiedä mikä sampo on työn alla.

      itse rakensin hakepolton ajastimet 555 ympärille ja siinäpä se on naputtanut jo kymmenen vuotta ilman vaivoja.

    • vuotologiikkaa

      Ota jokin cmos-logiikkasarja käyttöön, niin saat vuotovirrat paljon pienemmiksi. Esim. 4000-sarjan logiikalla. Korvaamalla 7413-piiri 74LS13-piirillä voisi myös toimia. Ulostuloon voi sitten joutua rakentaa vähän vahvistusta, esim. kytkemällä yhteen ylijäävät NAND-logiikat.

      • Logiikkasuunnittelua

        Tässä kytkentäkaavio.

        JOS PC:ltä tulee vain 2 lähtöä, mutta atmel avr:n ohjelmointiin tarvitaan
        3 PC:n ohjaamaa signaalia (MOSI, SCK, RESET), tämä kytkentä generoi RESET -signaalin monitoroimalla D ja K -signaaleja (D menee myös -> MOSI; K menee myös -> SCK).

        Normaalisti K on 1 vain lyhyen hetken (tämä kellottaa D -signaalin avr:lle).

        JOS D=1 JA K=1 yli 250 ms, silloin C1 latautuu, ja kun nyt asetetaan D=0 JA K=0, niin Reset asettuu tilaan 1 noin 50 ms ajaksi, sitten takaisin tilaan 0 kun C1 on purkautunut alle alemman vertailujännitteen.

        NE555 muodostaa itse piirin sisäisellä jänmnitteenjaolla vertailujännitteet seuraavasti:


        ylempi vertailujännite: 0.67 * NE555:n käyttöjännite.
        alempi vertailujännite: 0.33 * NE555:n käyttöjännite.

        kytkentäkaavio:

        http://i.imgur.com/lNPiURM.png

        Viimeiseksi tehtäväksi jää laskea oikeat vastusarvot, kun C1 = 1 µF (suositellaan polyesterikondensaattoria, vuotaa vähemmän kuin elko).

        Niin, signaaleiden D ja K syöttö PC:ltä:

        Looginen 1 = vähintään 3.2 V, I(source) = 2 mA

        Looginen 0 = enintään 0.6 V, I(sink) = 2 mA

        Jos kytkentää syötetään USB -porttiin liitetyltä muunnoskaapelilta (USB-RS232TTL), niin kytkennän max. sallittu virrankulutus on 75 mA, ja jännite pitäisi olla >= 4.25 V (riippuu syöttävästä PC:stä).

        mikä merkitys siis on 74xx vs. 74LSxx vs. 40xx ?

        Itse kaavailin kytkentään näitä:

        IC1: 7404 Hex inverter

        IC2: Triple 3-Input AND

        IC3: NE555 timer

        C1: 1 µF polko

        lähdöt syöttävät Atmel avr:n nastoja

        D -> MOSI

        K -> SCK

        ja kytkentä itse tuottaa RESET -signaalin avr:lle, joka on aina muuten 0, paitsi siihen saadaan aikaan lyhyt 1 -pulssi kun:

        ensin:

        D=1 JA k=1 vähintään 250 ms

        sitten:

        D=0 ja K=0 vähintään 50 ms

        Normaalisti K=1 enintään 50% ajasta ja enintään 2 ms kerralla, jolloin RESETin pitäisi pysyä koko ajan arvossa 0.


    • Liian vaikea

      Laittaisin vaan painonapin resetille. Voihan sen tietysti viedä inverttereiden läpi. Parillinen määrä ei ainakaan haittaa toimintaa.

    Ketjusta on poistettu 1 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Viesti sinulle

      Tiedät että tunteet ja ajatukset ja meillä on vahva yhteys mistä molemmat tiedetään. Odotan sinua ☀️
      Ikävä
      59
      1110
    2. Mikä on totta mikä ei?

      Onko juoru vai ei että nimeltä mainitsematon henkilö on tehnyt naiselle/naisille jotain joka on väärin?
      Kuhmo
      17
      1099
    3. Olen kironnut sinut alimpaan helvettiin

      Hyvää matkaa.
      Ikävä
      82
      871
    4. Mitä sinulle on tapahtunut lapsena

      Kun olet noin sairas päästäsi? Pikkupojalle ( Miehen kehossa)
      Ikävä
      92
      798
    5. Haluan purkaa vielä tuntemuksia

      Tykkään sinusta kovin paljon❤️ olen surullinen tilanteestasi ja siitä mitä me olemme yhdessä joutuneet kokemaan. Tämä ei
      Ikävä
      21
      747
    6. Tunteiden käsittely kertoo ihmisestä.

      Kun puhutaan "tavallisesta" ihmisestä, joka on suht tasapainoinen eläjä, niin puhutaan oikeastaan taitavasta tunteiden k
      Sinkut
      206
      650
    7. Kyllä tiedän sun

      Likaiset pelit selän takana
      Ikävä
      59
      641
    8. Persujen Puhoksen retki

      Perussuomalaiset olivat tehneet turistibussimatkan Puhokseen. Tosin raukat olivat niin peloissaan, etteivät uskaltaneet
      Perussuomalaiset
      220
      636
    9. Lopetetaanko tämä

      Juttu ja mennään eteenpäin? Pystytkö?
      Ikävä
      105
      627
    10. Onko tuo joku katkera nainen oikeasti

      Joka sinua syyttää?
      Ikävä
      99
      582
    11. Jopa poliisi nauraa paskaista pelkuripersuille

      Puhoksessa jäi "isänmaantoivot" bussiin vapisemaan :-D https://www.is.fi/politiikka/art-2000012319632.html
      Maailman menoa
      267
      511
    12. Just saying

      Mies joka antaa naiselle turvallisen olon, on seksikäs. Ei kieroja kikkoja ja haluaa olla vain sen yhden naisen mies.
      Ikävä
      102
      488
    13. Pilkettä sunnuntain silmässä

      😉 Jos tästä ketjusta löytyisi yksi ihminen, joka saisi sut hymyilemään tänään… Millainen hän olisi? Ei tarvitse kerto
      Sinkut
      73
      471
    14. Tehdään yhdessä itsestämme

      Parhaat versiot❤️ Se vaatii molemmilta hyvää itsetuntoa!
      Ikävä
      39
      434
    15. Ketkä käy potkimassa ovia öisin?

      Enää ei naurata.
      Haapavesi
      5
      428
    16. 32
      422
    17. Aika on tuonut järkeä

      Sä et tiedä musta kaikkea. Jos tietäisit, ymmärtäisit, miksi me ei sovita yhteen. Öljy ja vesi. En mä ole valehdellut,
      Järki ja tunteet
      42
      413
    18. Voisin antaa sulle nyt

      Halin❤️
      Ikävä
      47
      410
    19. Persut eivät uskaltaneet tulla ulos

      Bussiin jäivät https://www.iltalehti.fi/politiikka/a/d7f9fc57-dca0-40b8-9cb1-156e5872dba9
      Perussuomalaiset
      146
      394
    20. Oliko Jani Halmeen aika jo tippua TTK:sta?

      Jani Halme ja Claudia Ketonen joutuivat jättämään TTK:n. Halme ja Ketonen saivat viimeiseksi jäänestä tanssista, sambas
      Tanssii tähtien kanssa
      20
      373
    Aihe