Varför behöver jag ett motstånd i denna låskrets?

[bos]

Jag lyckas inte lista ut detta, och hoppas kunna få lite tips på var jag tänker fel.

Detta är grundkretsen med en komparator:

op_latch1.png

R6 på 56 ohm är framräknad så att zenern får tillräckligt med ström för att kunna hålla 4.7V som hålls på opamp IN-. IN+ hålls alltid låg (lägre än 4.7V) vid kretsens uppstart, vilket medför att OUT är låg. Detta är det stabila tillståndet.

OP+ kommer gradvis öka och efter en viss tid (1-100 sekunder) passera IN-, vilket gör att OUT växlar till hög. Så långt allt väl.

Mitt mål nu är att jag vill låsa OUT på hög signal. Alltså, så fort IN+ har passerat IN- en gång så ska det vara skitsamma vad ingångarna är i framtiden, OUT ska hållas hög ända tills matningen stängs av.

Jag löste det såhär:

op_latch2.png

När OUT är hög får transistorn basström, Uce dras ner till jord (eller ja, ~0.2V), vilket gör att IN+ i praktiken aldrig kommer kommer under IN-, vilket i praktiken håller OUT till hög.



Nu till min egentliga fråga:
Empiriska tester har visat att jag måste ha ett 120ohms emittermotstånd för att låskretsen ska fungera som jag vill. Jag förstår inte varför jag behöver detta motstånd. Om NPN är bottnad så innebär det att zenerdioden är kortsluten mot jord (och därmed borta från kretsen), och R6 förhindrar då att transistorn får en för hög ström.

Men så fungerar det alltså inte, jag måste ha motståndet.

Varför?

[pi314]

Vad är det som inte fungerar?
Är det just "låskresen" eller slutar kretsen fungera helt?

/π

[bos]

Precis, det är låskretsen som inte fungerar utan motståndet. Tar jag bort motståndet och låter IN+ pendla lite hej vilt så pendlar även OUT.

[Swech]

kan vara din 5v som inte gillar den belastning som det blir med nära 100mA då du kortsluter zenern,
Lösningen som sådan verkar lite dum. bättre att sätta en vippa efteråt som slår om och inte kortsluta bort prylar

Swech

[pi314]

Jag tycker också att lösningen är lite "konstig".

Dessutom tycker jag att motståndsvärdena är för låga. På "signalnivå" bör det räcka med betydliigt mindre strömmar.

Jag skulle testa med t.ex. x 10.

Kanske 560 Ω och 10 kΩ. Kanske mer?

/π

[4kTRB]

Din op kanske inte orkar driva transistor? Som du har det nu kan ju inte spänningen över zenern sjunka till nära noll. Sedan så är zenerspänningen väldigt nära matningsspänningen. Du få kolla databladet.

[ghu]

Vad har du för OP?

Klarar den positiv matningsspänning på ingångarna?

[Mindmapper]

Vi vet inte vilken komponent du använder som komparator.
Är det en op med open kollektor utgång är det ingen ligger utgången och flyter när utgångstransistorn inte leder. Då får du en massa konstiga fenomen.
Det som talar mot det är att utgången kan ge en hög utsignal. Då måste det finnas inbyggd pull up i opn.
Utifall op inte har open collector utgång går utgången knappast ner till 0V. Går inte utgången ner till 0V kan utsignalen vara så hög att lite störningar gör att transistorn går från öppen till ledande. Fast den borde låsa i så fall. Har du mätt utsignalen?

RTFM är en bra utgångspunkt. Också att ge fullständiga uppgifter till dom som ska svara på frågan, annars blir det mycket gissningar.

[4kTRB]

Om du testar med en darlington och skippar emitter motståndet kan det eventuellt fås att fungera. Vore det inte bättre att spänningsdela till 4.7V ?

[anders_bzn]

En OP jobbar inte bra RAIL-RAIL om man inte valt en som klarar det. Att ha tröskeln på 4,7V är kanske lite nära OP:ns rail. Sen är det för lågohmigt.

Testa att sänka tröskelspänningen och se till att spänningsdela den andra ingången.

Labba lite med detta:

IMG_3346.JPG

[bos]

RTFM är en bra utgångspunkt. Också att ge fullständiga uppgifter till dom som ska svara på frågan, annars blir det mycket gissningar.

Du har rätt, och jag ber om ursäkt. Det är så länge sen jag försökte designa egna saker att jag glömt hur man ställer rätt frågor, _och_ att ge rätt information.

Komparatorn jag använder är en TLV1701, som är open-collector och rail-to-rail. Att den var OC missade jag helt och det fick jag lära mig vid RTFM Med pull-up på utgången så behövde jag inte längre emittermotståndet till låskretsen. Någon regnig dag får jag damma av mina gamla analysböcker och försöka komma fram till varför så var fallet.

Kretsen ser nu ut såhär, och i simulatorn fungerar den exakt som jag vill:

latch.png

Däremot fungerar den inte likadant i verkligheten på en labbplatta, och jag försöker lista ut varför. Om jag plockar bort R6 mäter jag 5V på utgången när komparatorn är triggad så själva grundkonfigurationen ser ut att vara rätt, men när jag sätter tillbaka R6 så fungerar fortfarande låskretsen men utgången sjunker till ca 1.8V. Och nu när jag skriver detta inser jag varför: det blir ju en spänningsdelare mellan R5 och R6, vilket i detta fall blir lite dumt då jag gärna vill ha 5V på utgången.

I databladet hittar jag följande på sida 14:

Figure 20 illustrates hysteresis on a comparator. Resistor Rh sets the hysteresis level. An open-collector output
stage requires a pullup resistor (Rp). The pullup resistor creates a voltage divider at the comparator output that
introduces an error when the output is at logic high. This error can be minimized if Rh > 100Rp.

Nu använder jag ju inte hysteres här. men i och med låskretsen blir det fortfarande en delare. Det framgår inte vilket värde på Rpull-up man ska använda annat än att de själva kör med 5k i alla exempel. Jag kan ju testa mig fram empiriskt för att bli garanterad att hög utgång hamnar nära 5V och att transistorn är bottnad, men det kan nog bli en bra övning att lära mig hur jag räknar ut det. Som sagt, det är alldeles för länge sen jag byggde eget så till och med de mest basala sakerna har jag glömt bort.

[Mindmapper]

RTFM är underskattad, men lätt att förbigå. Alla har nog gjort den missen.
Kan det vara så här att det finns en liten svag pull up internt i OP. Med emitterresistorn minskar förstärkningen i transistorkretsen. Det behövs också en högre basspänning för att den ska leda.

[anders_bzn]

Det är ju en fördel med att sätta ett motstånd emellan minusingången och zener-spänningdelaren. Då behöver det inte gå så mycket ström igenom transistorn och R1 när man drar ner utgången. Det går ju i princip ingen ström in i OP:n ändå.

[MiaM]

En OP jobbar inte bra RAIL-RAIL om man inte valt en som klarar det. Att ha tröskeln på 4,7V är kanske lite nära OP:ns rail. Sen är det för lågohmigt.

Håller med ungefär, men skulle säga att det är nog 0V-rail som är problemet här, och 120-ohm-motståndet i serie med 56 ohm ger en spänning som gör att minusingången hamnar inom det funktionsdugliga området.

Utgår från att 0V också är minusmatning för OP.

Det finns OP vars ingångar är specade att funka ner till minusmatningen. CA3140 kanske var en? (Har aldrig använt den, men minns vagt att den användes i ingången för Allt om Elektroniks bautaslutsteg som de hade som bygge något år före Crescendo. Hur sjutton kan min hjärna minnas detta? )