Βελτίωση υστέρησης σε συγκριτή τάσεως

[manolena]

Καλημέρα σας,

Θεωρώ πως δεν θα υπήρχε πιο κατάλληλος τόπος να ρωτήσω κάποιες απορίες που έχω για το παρακάτω κύκλωμα:

1.jpg (147.41 KiB) Viewed 23363 times

Πως μπορεί να βελτιωθεί η υστέρηση στους τρείς συγκριτές U2A, U2B, U2C ώστε να εξαλειφθούν κάποια φαινόμενα flickering
στα 2 ρελέ που οδηγούνται απο αυτούς; Καταννοώ οτι αυτό μπορεί να οφείλεται και στον πρώτο συγκριτή U2B που απο ό,τι
φαίνεται δεν διαθέτει υστέρηση, αλλά θα ήθελα τη γνώμη των πιο σοφών σε αυτά τα θέματα για να καταλάβω λίγο περισσότερο...

[GeorgeVita]

Τώρα, υλοποίησες το κύκλωμα αναλογικο-ψηφιακά (διοδάκια, opAmp αντί voltage comparator) για να φτιάξεις το schmitt trigger και "τραβάς" το σήμα αντί του reference. Εχεις υπολογίσει αν η "τραβηγμένη" τάση, συμπεριλαμβάνοντας τα όρια του LM324 (δεν είναι rail to rail), τα διοδάκια κλπ. μήπως μπαίνει μέσα στα όρια του επόμενου βήματος και χαλάει τη μέτρηση;

Εκτός από το U2B που έχεις ως buffer, οι συγκριτές θα μπορούσαν να είναι με LM393 (dual) ή LM339 (quad) που έχουν έξοδο open collector και μάλλον διευκολύνουν τους υπολογισμούς ορίων τάσεων. Δοκίμασε με feedback σε 3 ανεξάρτητα δικτυώματα reference.
O FILMAN τι λέει;

-----------------

θα "ακουμπήσω" εδώ μερικά σχέδια σαν βοήθημα σκέψης, τα οποία μπορεί να οδηγήσουν σε κύκλωμα:







Θεωρία του schmitt trigger με op-amp: http://www.physics.utah.edu/~lebohec/P3 ... ture05.pdf
Calculator: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/HB ... hmitt.html

[manolena]

Είναι αλήθεια οτι τον Φίλιππο δεν τον ρώτησα. Είναι επίσης αλήθεια οτι δεν έχω κάνει κανενός είδους
εξομοίωση στο κύκλωμα σε θεωρητικό , παρά μόνο σε breadboard. Κανονικά, θα έπρεπε να γίνει έτσι πρώτα
για να υπάρχουν κάποια πιο ασφαλή συμπεράσματα για τα δεδομένα, αλλά δεν υπάρχει χρόνος για αυτά.

Η σχεδίαση, πρέπει να πω, δεν είναι δική μου και για αυτό ήμουν περίεργος για τις αντιδράσεις του κυκλώματος.

Τις παραπάνω παραπομπές Γιώργο τις έχω υπ' όψιν μου ήδη και επίσης έχω δοκιμάσει και κάποιες
εφαρμογές τύπου "υπολόγισε μόνος σου - calculator", αλλά μόνο θεωρητικά για να δώ τις τιμές κάποιων απο
τα εμπλεκόμενα υλικά.

[GeorgeVita]

Το πλησιέστερο κύκλωμα σε αυτό που φτιάχνεις είναι το παρακάτω (από το datasheet του LM339):



Εσύ στην είσοδο έχεις το op-amp για buffer, εδώ χρησιμοποιεί τον 4ο συγκριτή για την ενεργοποίηση ("enable") του timedelay.
Η τάση φόρτισης του πυκβωτή είναι στην ουσία η τάση προς σύγκριση. Καλό είναι να οδηγήσεις τα Vref (εδώ οι είσοδοι ΙΝ- ) από regulator.

Στην δική σου εφαρμογή, τροφοδοτικό με voltage tracking, μπορεί να έχεις αρκετό ripple και χρειάζεσαι μεγάλο thresold, ακόμη και +/-3V.


Κοίτα και αυτά:




Datasheet: http://datasheets.maximintegrated.com/e ... MAX924.pdf

[GeorgeVita]

Τελικά καταλήγω σε ένα υποσύνολο του LM3914:



Δεν χρειάζεται buffer, το ripple εξαφανίζεται με την D1 και τον C1, το "δείγμα" προς μέτρηση (Vin) είναι διά 15 (τα 60V θα γίνουν 4V), τα Vref εισάγονται στα IN+ των συγκριτών και είναι αρχικά ρυθμισμένα από την κλίμακα των αντιστάσεων R3-R7. Οταν η τάση περάσει ένα ένα το όριο, θα υπάρχει "απορρύθμιση" των Vref που είναι το threshold κάθε συγκριτή. Οι τιμές των υλικών είναι αρχικές και αν παραμείνουν έτσι ΔΕΝ υπάρχει συμμετρία στο thresholds και η ακριβής τάση Vref επηρεάζεται από τα προηγούμενα βήματα αλλά για την εφαρμογή σου δε νομίζω να είναι πρόβλημα.

Μετά χρειάζεσαι κάποια τρυκ για να φτιάξεις τις "λογικές εξόδους" για τα ρελέ.

[manolena]

Γιώργο μου, σε ευχαριστώ για όλες τις υποδείξεις και αναφορές. Μελετώντας τα στοιχεία που μου έδωσες
βλέπω πως όντως χρειάζονται βελτιώσεις στο αρχικό κύκλωμα. Ειδικότερα η πρόσθεση ενός μικρού RC όπως
προτείνεις στην τελευταία παραπομπή έχει πολύ καλύτερη συμπεριφορά στο σύνολο. Θα προσπαθήσω να
βρώ το χρόνο για να κάνω κάποια πράγματα πάνω σε αυτές τις υποδείξεις και να δώ συμπεριφορά στις ανάγκες
που θέλω.

Υ.Γ.: Το Kicad προκαλεί μια τόσο γλυκιά νοσταλγία στα σχέδια που μας μεγάλωσαν...

[GeorgeVita]

Αν έχεις κολλήσει στο συγκεκριμένο κύκλωμα, λ.χ. έχεις φτιάξει πλακέτα, η "βελτίωση" θα είναι η δειγματοληψία μετά από δίοδο και επάνω σε πυκνωτή και η "ρύθμιση" να αλλάξεις τις αντιστάσεις του feedback (R2, R10, R15) για να φέρεις τα thresholds σε καλύτερα (για την εφαρμογή σου) επίπεδα. Αργότερα, αν φτιάξεις το mkII, ξεκινάς από τα απλά/κατανοητά κυκλώματα που βάλαμε παραπάνω.

Υ.Γ.: Το Kicad προκαλεί μια τόσο γλυκιά νοσταλγία στα σχέδια που μας μεγάλωσαν...

Παρόμοια μορφή θεωρητικού κυκλώματος μπορείς να έχεις σε κάθε σχεδιαστικό εφόσον φτιάξεις τις βιβλιοθήκες μόνος σου. Το KiCad απλά μας ωθεί ως φιλοσοφία αφού το φτιάξαμε ας το μοιραστούμε.