Was ist der Nachteil eines hochohmigen Widerstands für positive Komparatorrückkopplung / Hysterese?

Ich baue eine einfache Schaltung, die einen LM211-Komparator im Herzen hat. Der positive Eingang ist mit einem 10k-10k-Widerstandsteiler über die Versorgungen verbunden, stabilisiert durch einen 1uF-Kondensator. Die Hysterese beträgt 1,8 MOhm vom Ausgang zum positiven Eingang.

Das Signal auf der SENS-Leitung ist ein sich langsam ändernder Widerstand, der auf der anderen Seite mit +5 V verbunden ist.

Widerstandsschwellenkomparator

Auf einem Steckbrett funktioniert alles perfekt, aber ich wollte ein paar Dinge überprüfen, bevor ich das Platinenlayout fertigstelle, und bin auf eine TI-Anwendungsnotiz gestoßen , in der es in Absatz 6 heißt:

Es ist ein Standardverfahren, Hysterese (positive Rückkopplung) um einen Komparator herum zu verwenden, um Oszillationen zu verhindern und übermäßiges Rauschen am Ausgang zu vermeiden, da der Komparator ein guter Verstärker für sein eigenes Rauschen ist. In der Schaltung von Abbildung 2 verursacht die Rückkopplung vom Ausgang zum positiven Eingang eine Hysterese von etwa 3 mV. Wenn jedoch der Wert von Rs größer als 100 Ω ist, beispielsweise 50 kΩ, wäre es nicht sinnvoll, den Wert des Mitkopplungswiderstands einfach über 510 kΩ zu erhöhen.

Es sagt jedoch nicht aus, warum ein hochohmiger Rückkopplungswiderstand "nicht sinnvoll" ist. Ich habe meine Schaltung auf einem Steckbrett aufgebaut und es scheint gut zu funktionieren. Ich kann definitiv ein gutes Hystereseverhalten mit dem 1M8-Widerstand im Vergleich zu ohne sehen.

Also, was ist der Nachteil?

Antworten (3)

Olin hat Recht mit dem Problem mit C23: Es senkt die Bandbreite des positiven Feedbacks und macht es unbrauchbar. Es genügt, die Versorgung in der Nähe des Teilers abzukoppeln.

Tatsächlich ist das wohl auch der Grund, warum TI den Feedback-Widerstand niedrig halten will. Wenn der Wert zu hoch ist, verringert die Eingangskapazität des Operationsverstärkers allein bereits die Bandbreite der positiven Rückkopplung, sodass die Hysterese bei einem verrauschten Signal nicht funktioniert. Normalerweise möchten Sie, dass die Hysterese schneller ist als die Reaktion des Operationsverstärkers. Dies wird wahrscheinlich der 510K sein, von dem TI spricht.

Wenn Sie sicherstellen, dass die höchste (Rausch-)Frequenz, die den negativen Eingang erreichen kann, niedriger ist als die Rückkopplungsantwort, sollten Sie im klaren sein; Es ist jedoch die bessere Option, das Feedback schneller zu machen, als der Operationsverstärker reagieren kann.

So viele gute Antworten, aber diese beantwortet tatsächlich die Frage. Danke!

1 MΩ für die positive Rückkopplung sollte in Ihrem Fall impedanztechnisch in Ordnung sein. Ob es unter allen Bedingungen immer genügend positives Feedback liefert, müssen Sie entscheiden.

Was mich an Ihrer Schaltung stört, ist, dass das positive Feedback gegen C23 kämpft. Das wird es verlangsamen, was wahrscheinlich teilweise seinen Zweck verfehlt. Um dies zu beheben, können Sie einen Widerstand zwischen C23 und dem + Eingang hinzufügen. Die unmittelbare Wirkung des positiven Feedbacks basiert auf dem Feedback-Widerstand und diesem bewussten Widerstand. Zu dem gewollten Serienwiderstand addieren sich auf Dauer die 5 kΩ Impedanz des Netzteils.

Sie können den 1M8-Widerstand mit 2,7 nF parallel schalten und die Einwände vermeiden, während Sie immer noch eine Filterkappe von 1 uF beibehalten.

Das hält das 1800K/5K-Verhältnis des Rückkopplungswiderstands aufrecht.

Ich habe dies in LTSpice eingegeben und festgestellt, dass es gut funktioniert, um die Kanten zu beschleunigen. Würden Sie empfehlen, ~ 1 Ohm in Reihe mit den 2,7 nF hinzuzufügen, um Spitzen aufgrund parasitärer Induktivität zu vermeiden? Ich denke, es ist totaler Overkill, aber ich kann mir nicht helfen, wenn ich mit dem Frequenzanalysator in LTSpice spiele ... :)
Ich würde mich nicht darum kümmern.
Was ist der Nachteil eines hochohmigen Widerstands für positive Komparatorrückkopplung / Hysterese?
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