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Komperator analog oder digital filtern?

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Gerald Oppen
Guest

Thu Dec 13, 2018 9:45 am   



Ein 0V-5V Analogsignal soll auf einen Schwellwert bei 2,5V überwacht
werden. Signale die den Schwellwert überschreiten, aber kürzer als 1ms
(sowohl Stör- als auch Nutzsignal) sind sollen herausgefiltert werden.
Am einfachsten wäre ein RC-Glied, damit hätte der Filter aber andere
Eigenschaften wenn der Signalpegel schon bei 2,49V "Vorspannung" lag
gegenüber einer Vorspannung von 0V.
Spricht etwas dagegen die Filterung erst nach dem dem Komperator digital
durchzuführen, d.h. mit Monoflop + Logik (uC ist keiner im Spiel)?

Gerald

Newdo
Guest

Thu Dec 13, 2018 10:45 am   



Es ist sogar die bessere Variante, da das Zeitverhalten bei
Analogbearbeitung stark von der Signalamplitude abhängt wenn nur
RC-gefiltert wird.

Udo

Rafael Deliano
Guest

Thu Dec 13, 2018 7:45 pm   



Liest sich wie ein Komparator ohne Hysterese.
Quote:
Spricht etwas dagegen die Filterung erst nach dem dem Komperator digital
durchzuführen, d.h. mit Monoflop + Logik (uC ist keiner im Spiel)?


Wenn das DC-Signal langsam durch 2,5V kriecht kommt ein binäres
Rauschsignal. Das "digitale Filter" würde es nur wegbekommem wenn es
sicher hochfrequent ist. So klar sind Störungen selten definiert.
D.h. man müsste für sinnvolle Lösung auch wissen was das
Nutzsignal ist.

Ich hatte ehedem für analoge Telefontechnik den Fall Sinus-Hörtöne
die 1Vss aber auch auch wenige Millivolt sein konnten
in Rechtecke für Controller zu wandeln.
Da wurde Schaltschwelle proportional zur Signalamplitude
nachgeführt. Simple Schaltung mit TLC272 Doppel-OP.

MfG JRD

Marte Schwarz
Guest

Thu Dec 13, 2018 9:45 pm   



Hi Gerald,
Quote:
Ein 0V-5V Analogsignal soll auf einen Schwellwert bei 2,5V überwacht
werden. Signale die den Schwellwert überschreiten, aber kürzer als 1ms
(sowohl Stör- als auch Nutzsignal) sind sollen herausgefiltert werden.


Hört sich nicht nach einer sinnvollen Beschreibung des zugrundeliegenden
Problems an. Komparatoren legt man typischerweise mit Hysterese aus,
also nach Schmitttrigger googeln.

Quote:
Am einfachsten wäre ein RC-Glied, damit hätte der Filter aber andere
Eigenschaften wenn der Signalpegel schon bei 2,49V "Vorspannung" lag
gegenüber einer Vorspannung von 0V.


RC-Glied in Gestalt eines Monoflops.

Wie geschrieben: Es lohnt sich zunächst mit den spezifischen Eigenarten
des Signals zu erfassen und daraus die passenden Gegenmaßnahmen entwickeln.

Marte

Rolf Bombach
Guest

Thu Dec 13, 2018 10:45 pm   



Gerald Oppen schrieb:
Quote:
Ein 0V-5V Analogsignal soll auf einen Schwellwert bei 2,5V überwacht werden. Signale die den Schwellwert überschreiten, aber kürzer als 1ms
(sowohl Stör- als auch Nutzsignal) sind sollen herausgefiltert werden. Am einfachsten wäre ein RC-Glied, damit hätte der Filter aber andere Eigenschaften wenn der Signalpegel schon bei 2,49V
"Vorspannung" lag gegenüber einer Vorspannung von 0V.
Spricht etwas dagegen die Filterung erst nach dem dem Komperator digital durchzuführen, d.h. mit Monoflop + Logik (uC ist keiner im Spiel)?


Frage: Wann genau soll das Signal detektiert werden? Wenn es länger als 1 ms ist?
Oder ist es im Falle eines Falles viel länger? Wievel Zeitverzögerung ist akzeptabel?
Eine Variante wäre, das Signal (nach dem Komparator) z.B. alle 2 ms abzutasten und
dann digital festzustellen, ob es zweimal (oder noch mehr mal) ununterbrochen da war.

--
mfg Rolf Bombach

Joerg
Guest

Fri Dec 14, 2018 12:45 am   



On 2018-12-13 00:31, Gerald Oppen wrote:
Quote:
Ein 0V-5V Analogsignal soll auf einen Schwellwert bei 2,5V überwacht
werden. Signale die den Schwellwert überschreiten, aber kürzer als 1ms
(sowohl Stör- als auch Nutzsignal) sind sollen herausgefiltert werden.
Am einfachsten wäre ein RC-Glied, damit hätte der Filter aber andere
Eigenschaften wenn der Signalpegel schon bei 2,49V "Vorspannung" lag
gegenüber einer Vorspannung von 0V.
Spricht etwas dagegen die Filterung erst nach dem dem Komperator digital
durchzuführen, d.h. mit Monoflop + Logik (uC ist keiner im Spiel)?



Noe, spricht nichts gegen. Nur dass ich das mit einem Schmitt Inverter
machen wuerde, weil billiger. RC an den Ausgang des Comparator, dann in
einen Schmitt Inverter oder Buffer. Die gibt es als Single-Gate in
SOT23-5 oder noch winziger. Oder 74HC14 im Six-Pack und die anderen
fuenf Sektionen davon untervermieten fuer Blink-LED, 1-bit Speicher und so.

"Modern" wird sowas aber nur mit Prozessor, mindestens ein 64-bitter,
RTOS, Software von einigen zig MB, und so weiter :-)

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/

Rainer Knaepper
Guest

Fri Dec 14, 2018 10:45 am   



news_at_analogconsultants.com (Joerg) am 13.12.18 um 14:59:
Quote:
On 2018-12-13 00:31, Gerald Oppen wrote:
Ein 0V-5V Analogsignal soll auf einen Schwellwert bei 2,5V
berwacht werden. Signale die den Schwellwert berschreiten, aber
krzer als 1ms (sowohl Str- als auch Nutzsignal) sind sollen
herausgefiltert werden. Am einfachsten wre ein RC-Glied, damit
htte der Filter aber andere Eigenschaften wenn der Signalpegel
schon bei 2,49V "Vorspannung" lag gegenber einer Vorspannung von
0V. Spricht etwas dagegen die Filterung erst nach dem dem
Komperator digital durchzufhren, d.h. mit Monoflop + Logik (uC
ist keiner im Spiel)?



Quote:
Noe, spricht nichts gegen. Nur dass ich das mit einem Schmitt
Inverter machen wuerde, weil billiger. RC an den Ausgang des
Comparator, dann in einen Schmitt Inverter oder Buffer. Die gibt es
als Single-Gate in SOT23-5 oder noch winziger. Oder 74HC14 im
Six-Pack und die anderen fuenf Sektionen davon untervermieten fuer
Blink-LED, 1-bit Speicher und so.

"Modern" wird sowas aber nur mit Prozessor, mindestens ein
64-bitter, RTOS, Software von einigen zig MB, und so weiter Smile


Ich wei nicht, welche anderen Grnde auer Programmieraufwand (der ja
durchaus sehr ungewnscht sein kann) in Geralds Anwendung gegen einen
C sprechen, aber ein 74HC14 kostet bei farnell einzeln zwischen 20
und 30 ct, ein attiny5 kostet dortselbst 30 ct.

Gut, einen single gate 74blafoo14 gibt es da fr unter 8 ct, wenn man
eine ganze Rolle nimmt.

Fr ein analoges Signal bis einige zehn kHz sollte der tiny5 schnell
genug sein.

Rainer

--
Wenn Du eine Platte brauchst, dann kaufe sie jetzt. Oder morgen. Oder wann
immer Du sie wirklich brauchst, denn irgendwann muss man sterben und den
Tag darauf ist es sowieso billiger Wink
(Christian Drrhauer in de.comp.hardware.laufwerke.festplatten)

Joerg
Guest

Fri Dec 14, 2018 4:45 pm   



On 2018-12-14 00:48, Rainer Knaepper wrote:
Quote:
news_at_analogconsultants.com (Joerg) am 13.12.18 um 14:59:
On 2018-12-13 00:31, Gerald Oppen wrote:
Ein 0V-5V Analogsignal soll auf einen Schwellwert bei 2,5V
berwacht werden. Signale die den Schwellwert berschreiten, aber
krzer als 1ms (sowohl Str- als auch Nutzsignal) sind sollen
herausgefiltert werden. Am einfachsten wre ein RC-Glied, damit
htte der Filter aber andere Eigenschaften wenn der Signalpegel
schon bei 2,49V "Vorspannung" lag gegenber einer Vorspannung von
0V. Spricht etwas dagegen die Filterung erst nach dem dem
Komperator digital durchzufhren, d.h. mit Monoflop + Logik (uC
ist keiner im Spiel)?



Noe, spricht nichts gegen. Nur dass ich das mit einem Schmitt
Inverter machen wuerde, weil billiger. RC an den Ausgang des
Comparator, dann in einen Schmitt Inverter oder Buffer. Die gibt es
als Single-Gate in SOT23-5 oder noch winziger. Oder 74HC14 im
Six-Pack und die anderen fuenf Sektionen davon untervermieten fuer
Blink-LED, 1-bit Speicher und so.

"Modern" wird sowas aber nur mit Prozessor, mindestens ein
64-bitter, RTOS, Software von einigen zig MB, und so weiter :-)

Ich wei nicht, welche anderen Grnde auer Programmieraufwand (der ja
durchaus sehr ungewnscht sein kann) in Geralds Anwendung gegen einen
C sprechen, aber ein 74HC14 kostet bei farnell einzeln zwischen 20
und 30 ct, ein attiny5 kostet dortselbst 30 ct.


Man muss das ja nicht bei Farnell kaufen.

https://www.reichelt.de/high-speed-cmos-smd-hc-04-p18627.html?&trstct=pos_4


Quote:
Gut, einen single gate 74blafoo14 gibt es da fr unter 8 ct, wenn man
eine ganze Rolle nimmt.

Fr ein analoges Signal bis einige zehn kHz sollte der tiny5 schnell
genug sein.


Sofern man dem on-chip POR/BOR vertraut. Was ich niemals nicht tue und
damit faengt der Zusatzaufwand schon an.

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/

Rafael Deliano
Guest

Fri Dec 14, 2018 6:45 pm   



> Simple Schaltung mit TLC272 Doppel-OP.

http://www.embeddedFORTH.de/temp/kop.pdf

MfG JRD

Joerg
Guest

Fri Dec 14, 2018 7:45 pm   



On 2018-12-14 10:02, Bernd Mayer wrote:
Quote:
Am 14.12.18 um 18:52 schrieb Joerg:
On 2018-12-14 09:37, Rafael Deliano wrote:
Simple Schaltung mit TLC272 Doppel-OP.

http://www.embeddedFORTH.de/temp/kop.pdf


Aber uffbasse, offiziell geht der Input-Bereich nur bis 3.5V (bei 5V
VCC). Nicht abs max, jedoch fuer normalen Betrieb. Was darueber hinaus
passiert, weiss man nicht so genau. Dies kann an IN+ beider Haelften
ueberschritten werden. Manche Opamps legen dann ein Phase Reversal
hin, modernere wie dieser meist nicht. Auch dran denken, dass der
Ausgang nur bis rund 3V hochzieht.

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tlc272a.pdf

Zitat Seite 29 oben, "The TLC272 and TLC277 are specified with a
minimum and a maximum input voltage that, if exceeded at either
input, could cause the device to malfunction".

Wenn schon so aufwendig, waere vielleicht ein Doppel-Comparator
besser, Opamps sind als Cmparators nicht so guenstig:

https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/AN-849.pdf



Hallo,

man kann auch einen passiven Gleichrichter mit hochohmigem Eingang und
passender Zeitkonstante verwenden und auch passiv den Frequenzbereich
begrenzen und auch die maximale Spannung am Gleichrichterausgang. Der
Eingang zum Komparator ist ja eh schon durch den Spannungsteiler
herabgesetzt.


Man kann diese Schaltung immer mehr ausweiten, bis sie zuverlaessig
funktioniert. Am Ende waere es sinnvoller, einfach einen Comparator (den
der OP schon drin hat), ein RC Glied und einen Schmitt Interverter oder
Buffer zu nehmen. Das sind nur drei zusaetzliche Bauteile und die
Wuensche des OP waeren erfuellt.

Ein Problem mit als Comparators benutzten Opamps ist, dass sie besonders
ohne Hysterese bei langsamen Aenderungen um den Schwellpunkt herum einen
Veitstanz hinlegen koennen. Hysterese sollte man immer ein wenig drin
haben, und wenn es nur wenige Millivolt sind.

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/

Bernd Mayer
Guest

Fri Dec 14, 2018 7:45 pm   



Am 14.12.18 um 18:52 schrieb Joerg:
Quote:
On 2018-12-14 09:37, Rafael Deliano wrote:
 > Simple Schaltung mit TLC272 Doppel-OP.

http://www.embeddedFORTH.de/temp/kop.pdf


Aber uffbasse, offiziell geht der Input-Bereich nur bis 3.5V (bei 5V
VCC). Nicht abs max, jedoch fuer normalen Betrieb. Was darueber hinaus
passiert, weiss man nicht so genau. Dies kann an IN+ beider Haelften
ueberschritten werden. Manche Opamps legen dann ein Phase Reversal hin,
modernere wie dieser meist nicht. Auch dran denken, dass der Ausgang nur
bis rund 3V hochzieht.

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tlc272a.pdf

Zitat Seite 29 oben, "The TLC272 and TLC277 are specified with a minimum
and a maximum input voltage that, if exceeded at either
input, could cause the device to malfunction".

Wenn schon so aufwendig, waere vielleicht ein Doppel-Comparator besser,
Opamps sind als Cmparators nicht so guenstig:

https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/AN-849.pdf


Hallo,

man kann auch einen passiven Gleichrichter mit hochohmigem Eingang und
passender Zeitkonstante verwenden und auch passiv den Frequenzbereich
begrenzen und auch die maximale Spannung am Gleichrichterausgang. Der
Eingang zum Komparator ist ja eh schon durch den Spannungsteiler
herabgesetzt.


Bernd Mayer



Bernd Mayer

Joerg
Guest

Fri Dec 14, 2018 7:45 pm   



On 2018-12-14 09:37, Rafael Deliano wrote:
Quote:
Simple Schaltung mit TLC272 Doppel-OP.

http://www.embeddedFORTH.de/temp/kop.pdf


Aber uffbasse, offiziell geht der Input-Bereich nur bis 3.5V (bei 5V
VCC). Nicht abs max, jedoch fuer normalen Betrieb. Was darueber hinaus
passiert, weiss man nicht so genau. Dies kann an IN+ beider Haelften
ueberschritten werden. Manche Opamps legen dann ein Phase Reversal hin,
modernere wie dieser meist nicht. Auch dran denken, dass der Ausgang nur
bis rund 3V hochzieht.

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tlc272a.pdf

Zitat Seite 29 oben, "The TLC272 and TLC277 are specified with a minimum
and a maximum input voltage that, if exceeded at either
input, could cause the device to malfunction".

Wenn schon so aufwendig, waere vielleicht ein Doppel-Comparator besser,
Opamps sind als Cmparators nicht so guenstig:

https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/AN-849.pdf

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/

Rafael Deliano
Guest

Fri Dec 14, 2018 8:45 pm   



> Manche Opamps

Es steht dabei welcher Typ. Ich behaupte nicht,
daß die Schaltung für beliebige OPs geeignet ist.
OP als Komparator war bei Sinus ca. 1kHz völlig
ausreichend.

MfG JRD

Marte Schwarz
Guest

Fri Dec 14, 2018 10:45 pm   



Hi Joerg,
Quote:
Ein Problem mit als Comparators benutzten Opamps ist, dass sie besonders
ohne Hysterese


Unser ETEC-Lehrer hat uns immer einegbleut: Komparatoren nie ohne
Schmitttrigger!

Quote:
Hysterese sollte man immer ein wenig drin
haben, und wenn es nur wenige Millivolt sind.


Niemals ohne, nie nicht!

Marte

Joerg
Guest

Fri Dec 14, 2018 11:45 pm   



On 2018-12-14 13:15, Marte Schwarz wrote:
Quote:
Hi Joerg,
Ein Problem mit als Comparators benutzten Opamps ist, dass sie
besonders ohne Hysterese

Unser ETEC-Lehrer hat uns immer einegbleut: Komparatoren nie ohne
Schmitttrigger!


Nur dass man das damals nicht mit drei "t" schrieb. Jedesmal wenn ich
dieses "new and improved German" lese, bekomme ich Gaensehaut.


Quote:
Hysterese sollte man immer ein wenig drin haben, und wenn es nur
wenige Millivolt sind.

Niemals ohne, nie nicht!


So isset!

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/

Goto page 1, 2, 3, 4, 5, 6  Next

elektroda.net NewsGroups Forum Index - Electronics DE - Komperator analog oder digital filtern?

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