Frage zu Komparator und 555-Timer-Schaltung

Ich entwerfe meine erste Schaltung für ein Universitätsprojekt.

Diese Schaltung prüft die Spannung von zwei Sensoren. Wenn beide über einer Referenzspannung liegen und dies länger als eine Sekunde andauern, schaltet ein Relais ein. Bis ich den gesamten Stromkreis durch Drücken des Hauptschalters ausschalte, muss das Relais geschlossen sein.

Ich verwende den Operationsverstärker LM393 für die beiden Komparatoren, NE555 mit der RC-Schaltung (das Laden des Kondensators dauert eine Sekunde), das UND-Gatter, um beide Zustände der Komparatoren zu überprüfen, und das ODER-Gatter, um die Stromversorgung des NE555 aufrechtzuerhalten bis ich den Hauptschalter schalte.

Wird es Ihrer Meinung nach funktionieren?

Die Stromversorgung des Operationsverstärkers und der Gates erfolgt über +VBAT.

Schaltplan

Antworten (2)

Ich glaube, es braucht Anpassungen, um richtig zu funktionieren.

Zum einen hat der Komparator LM393 einen "Open-Drain"-Ausgang. Es ist nicht dasselbe wie die meisten Logikgatter oder Operationsverstärker.

Offener Kollektor bedeutet, dass, wenn der +Pin ein höheres Potential als der Pin hat -, der Ausgang hochohmig ist, AKA: offen. Es ist im Wesentlichen vom Rest des Stromkreises getrennt.

Wenn der -Pin ein höheres Potential als der Pin hat +, ist der Ausgang mit Masse des IC verbunden. Ich habe ein Diagramm erstellt, um zu zeigen, was im Komparator vor sich geht:

Open-Collector-Komparator im Inneren

Stellen Sie sich das Szenario vor, in dem +höher als ist -. Der Ausgang ist hochohmig und abgeschaltet. Somit ist dieser Eingang zum UND-Gatter schwebend (nicht HIGH oder LOW, aber möglicherweise zwischen den beiden springend). Dies ist normalerweise kein akzeptabler Zustand für ein Logiksystem (obwohl einige ICs interne Pull-Ups/Downs haben).

Komparatoren mit offenem Kollektor werden typischerweise mit Pullup-Widerständen an ihren Ausgängen verwendet. Der Pullup hält die Logik HIGH, wenn der Ausgang hochohmig ist, und LOW, wenn der Ausgang mit Masse verbunden ist. Das folgende Diagramm stammt aus dem LM393-Datenblatt:

Open-Collector-Komparator-Pullup

Konfigurationen mit offenem Kollektor ermöglichen, dass die Logikpegel durch die Schaltung außerhalb des IC eingestellt werden. Wenn der IC also mit 5 V versorgt wird, könnte der Ausgang bei 3,3 V, 12 V usw. HIGH sein, anstatt dieselben 5 V verwenden zu müssen.

Ein weiteres Problem besteht darin, dass das ODER-Gatter den 555 und letztendlich die Relaisspule mit Strom versorgt. Es ist unwahrscheinlich, dass das ODER-Gatter so viel Strom liefern kann.

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