Inverterende comparator

Hallo,

Ik heb zit een beetje vast met een inverterende comporator.

ik heb een opdracht gekregen op school en die luid als volgt :

Bepaal voor de onderstaande schakeling de uitgangsspanning voor het gegeven
signaal als: Uv = -12V; R1 = 10 k?; R2 = 2 k?;

De R1 en R2 zijn op de niet inverterende klem aangesloten.

als ik de spanningsdeler toe pas op deze schakeling zie ik wanneer de schakeling gaat omklappen.

spanningsdeler ;

Uv * R2 / R1 + R2

-12 * 2000 / 10000 + 2000

Dan kom ik -2 V uit wanneer hij gaan omklappen.
Nu kan in er niet goed aan uit hoe het uitgang er gaat uit zien.

ik weet dat het een blokspanning is maar ik weet niet welke waarde de minimale en de maximale waarde zal hebben.

MVG Lawrence Dirix

Sonytech

Overleden

Wij zien de "onderstaande schakeling" niet en weten dus ook niet hoe die weerstanden op de inverterende ingang zijn aangesloten. Misschien staan ze wel parallel. Of in serie.

Zo kunnen wij je dus niet helpen.

"Verbaas u niet, verwonder u slechts."

Hallo,

in de link vinden jullie een afbeelding van de schakeling.

http://www.uploadarchief.net/files/download/comporator.jpg

MVG Lawrence Dirix

[Bericht gewijzigd door Henry S. op vrijdag 17 januari 2014 18:41:18 (51%)

Sonytech

Overleden

Uv * R2 / R1 + R2

-12 * 2000 / 10000 + 2000

Dan kom ik -2 V uit wanneer hij gaan omklappen.

He, da's gek. Je rekent daarmee de spanning over R2 uit neem ik aan. Alleen kom ik dan niet uit op -2V maar op bijna -2 kiloVolt.

"Verbaas u niet, verwonder u slechts."
fred101

Golden Member

Sonytech: tijd voor een andere rekenmachine ;-)

TS: ipv blind een formule toepassen (en met open ogen in de valstrik lopen) kun je beter kijken en dus snappen wat er gebeurd. Dan kun je zelf beoordelen of je uitkomst goed is.

Je hebt twee weerstanden waar gezamenlijk 12V over staat. De ene aan nul, de ander aan -12.
Dan bereken je de stroom door het totaal van die twee weerstanden. Als je die stroom weet bereken je de spanningsval per weerstand. Zo weet je wat de spanning over de weerstand is.

Edit, hmm, ik moet een groter scherm hebben en minder achterdochtig zijn. Ik dacht dat R1 en R2 andersom stonden. Maar het mechanisme blijft gelijk.

Houdt even in de gaten dat echte comparators open collectors hebben. Je plaatje misbruikt een opamp als comparator.

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook maritieme en industriele PCBs

Hey Lawrence. Ik krijg hetzelfde antwoord als jij:

ik weet dat het een blokspanning is maar ik weet niet welke waarde de minimale en de maximale waarde zal hebben.

Kortom, er missen nog wat gegevens. Soms staat er boven een aantal opgaven samen: "voor de volgende opgaven ga er van uit dat de voeding...."

Op 17 januari 2014 08:19:16 schreef fred101:
Houdt even in de gaten dat echte comparators open collectors hebben. Je plaatje misbruikt een opamp als comparator.

Dat wist ik niet. Dat is ook niet zo. Ik heb op farnell gezocht naar "comparator" en de gene die bovenaan komt (de eerste de beste) is de AD790 en die sourced gewoon stroom als de uitgang hoog is.

Kortom, de echte comparators die jij kent hebben een open collector uitgang. Lang niet allemaal.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Sonytech: tijd voor een andere rekenmachine

Tijd om haakjes te gebruiken, bedoel je? Ik kom op 1997.6V

Wat de opdracht betreft; de uitgangsspanning lijkt me niet zo belangrijk, wel de plaats (op de grafiek) waar de flanken zich voordoen.
Hoe dan ook: er missen idd. gegevens.

Prosper, yop la boum, c'est le roi du macadam (aldus Maurice Chevalier)

Bedankt voor de reactie's maar dit zijn de enige gegevens die bij deze oefening vermeld staan.( heb deze ingescant.)

[Bericht gewijzigd door Henry S. op vrijdag 17 januari 2014 18:41:47 (62%)

Op 17 januari 2014 08:19:16 schreef fred101:
Sonytech: tijd voor een andere rekenmachine ;-)

Tijd om eens op eenheden te letten bedoel je? Ik kom op -2.4V+2kΩ
Wat dat fysiek moet betekenen weet ik niet, maar ik vermoed dat het komt doordat de formule niet klopt.

Met haakjes kan ik er inderdaad wel -2V uitkrijgen.

Hoe gaat de blokspanning er dan uitzien die aan de uitgang komt?
Welke gaat de minimale en de maximale waarde zijn?

[Bericht gewijzigd door Henry S. op vrijdag 17 januari 2014 18:41:58 (61%)

Wat zijn de minimale en maximale uitgangspanning van een opamp?

Er is eerder in deze draad al een hele goede hint gegeven, c.q. vraag gesteld, over het stukje informatie dat je nodig hebt om deze vraag te beantwoorden.

Volgens mij is de opamp gevoed door - 5 v en + 5 v dit kan men aflezen van de sinus die weergeven is op de tijdsas.

[Bericht gewijzigd door Henry S. op vrijdag 17 januari 2014 18:42:08 (60%)

Als je een opamp als de CA3140 gebruikt, en je voedt die met +5V/-5V, dan wisselt de uitgangsspanning tussen +3V en -5V. Bij andere opamps krijg je andere waarden, en dat bij dezelfde voedingsspanning.
Als je een echte comparator gebruikt, de LM311 met pull-up weerstand bv., krijg je ofwel +5V/-5V aan de uitgang, ofwel +5V/0V. Hangt er van af, waarop je pin 1 aansluit.

Om een lang verhaal kort te maken: zonder meer gegevens kan je niet voorspellen wat de spanning op UO zal zijn.
Wat je wel kan doen: ga er van uit dat er op UO een blokspanning verschijnt met topwaarden "Umax" en "Umin". Daarmee kan je op de tweede grafiek het verloop van die blokspanning tekenen.

Prosper, yop la boum, c'est le roi du macadam (aldus Maurice Chevalier)
fred101

Golden Member

Pros: Ik krijg er -2V uit. Waarschijnlijk omdat ik met rpn werk en hem dat invoer zoals hij bedoeld is. Als je hem invult zoals genoteerd krijg je inderdaad een heel andere waarde. Ik gebruik deze formule eigenlijk nooit. Ik reken dat uit zoals ik hiervoor uitlegde.

Dat wist ik niet.

Daar kan ik niks aan doen >:-)

Dat is ook niet zo

OK, ik had er `meeste` bij moeten zetten, de uitzondering op de regel. Het zal in de toekomst ook wel veranderen, de door jou aangehaalde is ook niet echt een standaard ding met die latch aansluiting. En zo komen er meer op een toepassing geoptimaliseerde versies. De redelijk antieke LM311 heeft 3 voeding aansluitingen, (open collector en emitter), dat is ook niet echt standaard voor een comparatordat. Wat het wordt zullen we wel zien, hoewel er volgens mij altijd wel behoefte an level shifting zal blijven en dat is makkelijk met een open collector. Ik heb er nu een op 5V draaien waarbij de Collector via een weerstand aan 15V zit. En in een ander project net omgekeerd. Een LM-311 op 0 en 32V, de uitgangen op +15/-15.

Kenmerken comparators:
- De klassieke comparator heeft de ingangen omgewissseld gelabeld.
- De output stage verschilt intern vanwege de open collector.
- De output stage is geoptimaliseerd voor snelheid en gesatureerd gebruik, niet voor lineair gedrag.

Volgens Bruce Carter, in de nieuwste (2013) Opamps for everyone:
Very few designers make the mistake of using a comparator as op amp, because most comparators have open collector output.

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook maritieme en industriele PCBs
Frederick E. Terman

Honourable Member

Op 17 januari 2014 10:10:14 schreef visserke1993:
Volgens mij is de opamp gevoed door - 5 v en + 5 v dit kan men aflezen van de sinus die weergeven is op de tijdsas.

Kun jij echt de voedingsspanningen aflezen aan de waarden van het ingangssignaal?!
Hoe groot zijn dan, bijvoorbeeld, de voedingsspanningen van mijn gitaarversterker? De ingangsspanning loopt tot + en - 0,3V , maar verandert ook de hele tijd. ;)

Het voedingsapparaat heeft geen weet van het ingangssignaal. De voeding wordt ook niet opeens nul als je dat signaal weghaalt.
En het is ook niet zo dat je ingangssignaal altijd precies zo groot moet zijn als de voedingsspanning. Als dat zo was had je trouwens geen comparator nodig. :)

--
De formule voor de spanningsdeler moet je gewoon goed opschrijven, en dat heeft niets met de andere gegevens in de vraag te maken.
Leid hem anders gewoon even opnieuw af. "De ingangsspanning doet door de totale weerstand zoveel stroom lopen, die loopt ook door de onderste weerstand, daarover ontstaat dus zoveel spanning." Eitje.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

@pros: Ik denk dat TS ervanuit mag gaan dat het een "ideale" opamp is, dus geen ingangsstroom, uitgang rail-to-rail, oneindige versterking en bandbreedte.

Dat het in de praktijk vaak wat minder is, ach, dat is les 2.

P.S. Als je die opamp beschouwt als een nullor met de negatieve uitgang aan massa, dan is de uitgangsspanning ook oneindig. Maar eigenlijk heeft de school dan een onzinnige vraag gesteld, een nullor gebruik je met terugkoppeling. Als de nullor niet voorkomt in het schoolprogramma van TS, dan kan die deze PS beter negeren :-)

Op 17 januari 2014 09:41:29 schreef visserke1993:
Bedankt voor de reactie's maar dit zijn de enige gegevens die bij deze oefening vermeld staan.(Heb deze ingescand.)

Wat is het niveau van de opleiding war je dit krijgt? Wie hoeft het helemaal niet zo gedetailleerd. Het gebrek aan gegevens lijkt mij een hint, net als het ontbreken van een spanning-schaal op de Y-as van de uitgangsspanning.

Is het dus wel echt nodig dat je de spanningsniveaus weet aan de uitgang? Zulk soort opgaven kregen wij in VWO 6, daar ging het alleen om de spanningsdeler en de vorm van het uitgangssignaal. Niemand, mijzelf uitgezonderd, had toen uberhaupt al een idee van wat een collector was....;)

[Bericht gewijzigd door The Engineer op vrijdag 17 januari 2014 11:31:51 (39%)

Waar rook is, is Roel. 5e jaars EE student @TU delft met een uit de hand gelopen buizenhobby!