Analys av en lite lurig Window Comparator

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 21609
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Analys av en lite lurig Window Comparator

Inlägg av 4kTRB »

Då jag ska ha en komparator i mitt projekt Resistor Match så letade jag på nätet efter olika alternativ.
Hittade den här fönsterkomparatorn i en Application Note från Freescale och funderade på hur den fungerar.

Den är lite lurig att analysera med papper och penna men efter att ha testat den i simulatorn så får jag
grepp på funktionen på ett betydligt snabbare sätt. Nu ska jag inte använda mig av den här typen av komparator
i det projektet men tyckte ändå den var lite kul att presentera här.


Om man börjar med V3 satt till 0V och ökar spänningen linjärt är det enklare att se hur det fungerar.
Det lite luriga är att resistorstegens valda omslagsnivåer påverkas av tillståndet på utgången.
Dessutom påverkas potentialen i punkt C då R5 kopplas i parallell med R7 när utgången är låg.
Beroende på R5 och R4 så fås lite olika omslagsnivåer i punkt A och B men om de väljs med högre värden
så blir påverkan inte lika stor. De har dock sin förtjänst att fixa hysteres.

R6 gör att insignalen måste upp en bit extra innan spänningen i punkt B överskrids.

Bild
Bild
Användarvisningsbild
jesse
Inlägg: 9241
Blev medlem: 10 september 2007, 12:03:55
Ort: Alingsås

Re: Analys av en lite lurig Window Comparator

Inlägg av jesse »

Det blir lätt lurigt att beräkna omslagsspänning om man ska återkoppla på flera håll samtidigt som man gör här... Personligen hade jag nog gjort två separata "motståndsstegar" och haft separat hysteres på var och en av dem direkt från OP:ns utgång. Som det är nu så kan ju även en eventuell last på utgången ändra på hysteresen eftersom pull-up motståndet är ganska högt.

Din simulering har en brist: du måste också köra i "nedförsbacke" (jag menar sänka inspänningen) för att se när omslaget kommet åt andra hållet.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 21609
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: Analys av en lite lurig Window Comparator

Inlägg av 4kTRB »

Så sant.
Originalet var med LM339.
Utgången går komplettera med en buffert om det behövs.

Ska ta och köra en hög-låg sekvens på insignalen också.
Användarvisningsbild
jesse
Inlägg: 9241
Blev medlem: 10 september 2007, 12:03:55
Ort: Alingsås

Re: Analys av en lite lurig Window Comparator

Inlägg av jesse »

fast om du kollar på gröna kurvan (utgången) vid 4.5 volt så stiger den lååångsamt... det tyder på att det inte är nån hysteres där - tvärt om. Hade det varit hysteres hade omslaget kommit blixtsnabbt.

Det är inte logiskt, för U2 har ju en vettig återkoppling - den borde slå om snabbt?

Hur får du X-axeln att visa volt? (det är väl LT-spice?)
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 21609
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: Analys av en lite lurig Window Comparator

Inlägg av 4kTRB »

Kurvan stiger snabbare med lägre värden på R4 och R5.
Man ser att spänningen i punkt A och B åker med upp/ner en
bit då omslaget sker så det blir ingen "snap" -effekt vid stigande
insignal vilket det blivit om nivåerna minskat i stället.

Jag kör med DC-svep på V3 därför blir båda axlarna spänning.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 21609
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: Analys av en lite lurig Window Comparator

Inlägg av 4kTRB »

Blev tvungen att ändra några komponentvärden för att det ska bli riktiga nivåer för fallande inspänning
för annars fungerar det inte.
Här syns i vilket fall att omslagsnivåerna ändras en del. Det ska säkert gå att få till så att
fönsterintervallen blir lika breda om man nu vill ha det men det kräver att man räknar på det hela.

Bild

Bild
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 21609
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: Analys av en lite lurig Window Comparator

Inlägg av 4kTRB »

Jag funderar på om DC-svep gör att LT-spice räknar annorlunda
gentemot om jag använder transientanalys? Det verkar nästan så
då flankerna blev betydligt brantare med transientanalys.
bearing
Inlägg: 11687
Blev medlem: 2 mars 2006, 01:01:45
Ort: Ängelholm

Re: Analys av en lite lurig Window Comparator

Inlägg av bearing »

argh argh argh argh argh
Sluta komprimera bilder av den här typen i jpeg! använd png!
Jag blir galen!
Ursäkta snacket utanför ämnet.
Användarvisningsbild
jesse
Inlägg: 9241
Blev medlem: 10 september 2007, 12:03:55
Ort: Alingsås

Re: Analys av en lite lurig Window Comparator

Inlägg av jesse »

Ytterst märkligt om så skulle vara fallet. Dels att beräkningsmetoden skulle vara annorlunda! Och dels att den skulle räkna så grovt fel i så fall... Det måste vara nån annan parameter som ändrats? Om du zoomar lite kan du ju se exakt vid vilka spänningar den börjar och slutar.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 21609
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: Analys av en lite lurig Window Comparator

Inlägg av 4kTRB »

bearing skrev:argh argh argh argh argh
Sluta komprimera bilder av den här typen i jpeg! använd png!
Jag blir galen!
Ursäkta snacket utanför ämnet.
Tänker du på bruset i bilderna eller på att de blir för pixliga på större skärmar?
png blir så stora filer tycker jag.
Användarvisningsbild
jesse
Inlägg: 9241
Blev medlem: 10 september 2007, 12:03:55
Ort: Alingsås

Re: Analys av en lite lurig Window Comparator

Inlägg av jesse »

jag brukar omvandla till jpg med 100% återskapande. Men det kan ju vara förminskning som gör bilden lite svår att se också... linjer tenderar att försvinna i det svarta... jag tror att den förminskar filstorleken en hel del, fast bevarar ändå bilden "lossless".
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 21609
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: Analys av en lite lurig Window Comparator

Inlägg av 4kTRB »

Jag ser bilderna väldigt tydligt men det kan vara olika.

Nu har jag använt op så de är inte lika ideala i komparatorsammanhang
som en dedikerad komparator.
bearing
Inlägg: 11687
Blev medlem: 2 mars 2006, 01:01:45
Ort: Ängelholm

Re: Analys av en lite lurig Window Comparator

Inlägg av bearing »

PNG blir stora på brusiga bilder. Varför är dom brusiga?
PNG komprimerar just den här typen av grafik väldigt bra, och helt utan förluster. Dom blir inte alls stora, ofta mindre än JPG, eller ungefär samma. Jag gör jämt printscreens från LTSpice, kretsscheman, diagram och liknande som PNG. JPG är till för fotografier. JPG har alltid förluster, även med 100% kvalitet.
Användarvisningsbild
jesse
Inlägg: 9241
Blev medlem: 10 september 2007, 12:03:55
Ort: Alingsås

Re: Analys av en lite lurig Window Comparator

Inlägg av jesse »

Jag kör jpg mest av gammal vana och att jag med säkerhet vet att alla kan se dem. Andra format är jag mer osäker på. Vissa behöver ju speciella program. Men jag ska testa PNG nästa gång för att se hur bra och hur stora de blir.
Användarvisningsbild
mrfrenzy
Co Admin
Inlägg: 15844
Blev medlem: 16 april 2006, 17:04:10

Re: Analys av en lite lurig Window Comparator

Inlägg av mrfrenzy »

Alla som använder IE4 eller någon webläsare som är modernare än så kan se PNG, dvs alla besökare på EF. [lista]

Jag instämmer till 100% med bearing.
Använd gärna PNG och använd gärna forumets bilduppladdningsfunktion så skapas det automatiskt miniatyrer och alla kan se dom fullstora bilderna utan reklam och väntetid från imageshack etc.
Skriv svar