Собрал схемку на компараторе LM393 и забодался очень чувствительна к помехам...., проблемка с кормпаратором Опции

[phase]

Собственно схемы стандартные на одной половине микрухи стандартный инвертирующий компаратор с 4мя резисторами, на второй половине не инвертирующий с 3мя резисторами (контролируют разные сигналы).
Все номиналы посчитаны и проверены на макетке. Работает, но к примеру стоит просто прикоснуться к любому входу щупом-пинцетем-пальцем или рядом блок питания включается и компаратор срабатывает. Повесил на все входы кондеры - одним концом на вход, другим на землю - помогло, но как то это не кузяво.
Что я не правильно сделал

[alek_evc]

А какие у тебе источники сигнала? И что это за синал - постоянный/переменный и эсли переменный какая частота?

[phase]

Один компаратор контролирует терморезистор, другой напряжение от токового датчика (готовый такой блочек от LEM - там уже на выходе готовая постоянка соот-щая протекающему току).
Короче ни где нет переменки, все напруги меняются плавно.

[BVU]

Такой эффект может наблюдаться при отсутствии надежного заземления измерительных приборов и источника питания. И вообще земляной контур (относительно промышленной сети) где вы работаете имеется?

[phase]

все имеется и заземлено, чем был несколько раз учен. Т.к. работаю с импульсниками и бывало вместо изолированного осцила подключал заземленный с соответствующим эффектом

[alek_evc]

Надо снизит входное сопротивление компаратора. И какой нибудь ФВЧ ставит. Думаю что может быт один повторител (операционный усилитель с коеф.1) размещен как можно ближе терморезистора (эсли у Вас такая возможность). Эсли нет такая возможность ставьте только ФВЧ например такой:

Эскизы прикрепленных изображений

 

[yrbis]

Я не совсем всё понял, - схемы нету же, но вроде вы сталкнулись с дребезгом компаратора, который исправляется не конденсатором, а установкой гистерезиса - резистивный делитель с выхода компаратора, на неинвертирующий вход компаратора


...alek_evc это не ФВЧ...R2 - зачем?

[alek_evc]

Я имел в виду филтр который устранит ВЧ помехи, а R2 если там у него обратная связ для гистерезиса./сорри за плохой руский/

[phase]

Ну собственно вот картинка.
Левый компаратор включен по неинвертирующей схеме. Номиналы резисторов согласно расчета. Напряжение срабатывания 3,3В, "отпускания" 2,7В (гистерезис 0,6В).
Правый компаратор включен по инвертирующей схеме. Напряжение срабатывания 1,5В, "отпускания" 2В (гистерезис 0,5В).
Расчетные и реальные значения совпадают. Напряжение питания 15В. Заменял на другой компаратор TS372 - те же яйца....

[Alexandr]

А вход-то у правой схемы где?
Попробуйте вот какой вариант (для левой схемы): оторвать R7 от + входа (чтоб на + входе был только входной сигнал!) и подключить его к - входу. Т.е. сделать гистрезис на основе изменяемого Vref. Ну и сопротивления пересчитать под нужный Вам уровень гистерезиса.

[phase]

1. Как где там же терморезистор стоит
2. Компаратор без положительной обратной связи сразу обречен на ловлю всех помех....

[Alexandr]

1. Как где там же терморезистор стоит

Не заметил. Ну тогда получается, та же схема что и я предложил, только с положительной ОС.

2. Компаратор без положительной обратной связи сразу обречен на ловлю всех помех....

Это почему?

[phase]

2. Теория однако - см. Х и Х стр. 246 или к примеру вот примеры схем и расчетов компараторов

[FPGA]

Повесил на все входы кондеры - одним концом на вход, другим на землю - помогло, но как то это не кузяво.

А, собственно, почему "не кузяво"? Вполне приемлемый и хорошо себя зарекомендовавший способ. Особенно для отслеживания терморезистора. И вообще для сигналов постоянного тока. Естественно, вначале надо проверить земли и питание, ну и следить за разумностью величин вносимых задержек. Все сказанное ессно ИМХО.

[Alexandr]

2. Теория однако - см. Х и Х стр. 246 или к примеру вот примеры схем и расчетов компараторов

Точно, на стр. 214 дейсвительно сказано, что отрицательная ОС снижает стабильность. Используется только положительная. Надо почаще классиков читать. Правда все равно не очевидно почему, надо подумать.

[BWZ]

Прежде всего нужно помнить, что компаратор это специализированный усилитель с Ку (для LM393) 200000. Если "просто прикоснуться к любому входу щупом-пинцетем-пальцем" то естественно на выходе будет усиленый сигнал наводки.
А для устойчивой работы компаратора нужно делать следующее:
1) Обязательно поставить емкость не менее 0,1 мкФ по питанию как можно ближе к самой микросхеме.
2) Все точки подключения резисторов к земле и питанию должны быть как можно ближе к соответствующим выводам компаратора.
3) Увеличить сопротивление нагрузочных резисторов R9 и R5 чтобы при переключении компаратора был меньше бросок тока внутри микросхемы.
4) Схему слева желательно вообще не испозовать - положительную ОС в сигнальную цепь на заводят. Лучше поставить инвертирующий логический элемент и включить R7 между его выходом и инвертирующим входом компаратора.
5) 3) В цепь опорного напряжения - положительной ОС никаких конденсаторов лучше не ставить.

[dxp]

2. Теория однако - см. Х и Х стр. 246 или к примеру вот примеры схем и расчетов компараторов

Точно, на стр. 214 дейсвительно сказано, что отрицательная ОС снижает стабильность. Используется только положительная. Надо почаще классиков читать. Правда все равно не очевидно почему, надо подумать.

Дык это как бы очевидно: положительная ОС тут вводит гистерезис. Без гистерезиса при близких понециалах на входах компаратора будут происходить срабатывания , причем изменение режима работы внутренних элементов компаратора при переключении частенько (особенно у быстродействующих компараторов) приводит к дополнительному изменению потенциалов на входах (по питанию и другим цепям), которое хоть и мизерное (хотя порой бывает и не такое уж мизерное - опять же у быстродейтсвующих), но меняет в достаточной мере картину на входах, что приводит к обратному переключению компаратора. И этот процесс "звона" продолжается. Гистерезис же позволяет успешно бороться с этой проблемой.

[iosifk]

Ну собственно вот картинка.
Левый компаратор включен по неинвертирующей схеме. Номиналы резисторов согласно расчета. Напряжение срабатывания 3,3В, "отпускания" 2,7В (гистерезис 0,6В).
Правый компаратор включен по инвертирующей схеме. Напряжение срабатывания 1,5В, "отпускания" 2В (гистерезис 0,5В).
... Напряжение питания 15В.....

Попробуйте отключить делитель от общего питания и поставьте фильтр для запитки делителя. Возможно идет что-то от 15В в моменты переключений.
А проверяется так: вместо термопары подаете от лабораторного генератора пилу или синус и смотрите осциил. на срабатвание компаратора. Начинаете от секунд - должно работать устойчиво. Если картинка кривая - увидите сразу. Потом поднимаете частоту до той, на которой работать не должно. Т.е. Эти частоты должны подавляться вашими фильтрами. Если есть дерганья у компаратора - то тоже увидите где: на питании, на фильтрах и т.д.
Удачи!

[Alexandr]

Все, разобрался. При отрицательной обратной связи гистерезис тоже будет, только компаратор при этом начнет работать не правильно. Вопрос снимается.

[BVU]

Все, разобрался. При отрицательной обратной связи гистерезис тоже будет, только компаратор при этом начнет работать не правильно. Вопрос снимается.

Так на то он и компаратор (памятник, кто-ж его 'посадит' ), что для реализации гистерезаса работает только положительная обратная связь. При ООС компаратор перестает быть компаратором, это тема уже из области усилителей.

[yrbis]

Так у вас на входе ток? и большое входное сопротивление!? - любая помеха от пальца будет изменять напряжение на входе... щуп осциллографа если особенно осциллограф новый) имея ёмкость аж 60pF
и сопротивление 2Мом, при токе, как я понял ~200uA даст всплеск аж до 6 вольт....надо резистор по простому на землю на входе вешать или преобразователь (ток напряжение) более идеальный по чесному

[phase]

А для устойчивой работы компаратора нужно делать следующее:
1) Обязательно поставить емкость не менее 0,1 мкФ по питанию как можно ближе к самой микросхеме.
2) Все точки подключения резисторов к земле и питанию должны быть как можно ближе к соответствующим выводам компаратора.
3) Увеличить сопротивление нагрузочных резисторов R9 и R5 чтобы при переключении компаратора был меньше бросок тока внутри микросхемы.
4) Схему слева желательно вообще не испозовать - положительную ОС в сигнальную цепь на заводят. Лучше поставить инвертирующий логический элемент и включить R7 между его выходом и инвертирующим входом компаратора.
5) 3) В цепь опорного напряжения - положительной ОС никаких конденсаторов лучше не ставить.

1 и 2 имеются
3. не играет роли 3К или 10К - я просто брал как указано в расчетах изготовителя.
4. хотелось использовать как можно меньше элементов и к тому же в том же апноте имеется расчет как инвертируемой так и не инвертируемой схемы. Значит обе используются.
Мне кажется тут какая то системная ошибка т.к. проблема одинакова для обеих схем.

[dxp]

Все, разобрался. При отрицательной обратной связи гистерезис тоже будет, только компаратор при этом начнет работать не правильно. Вопрос снимается.

Простите, не понял, откуда при отрицательной ОС возьмется гистерезис?

[Alexandr]

Простите, не понял, откуда при отрицательной ОС возьмется гистерезис?

Я не корректно высказался - ООС будет менять Uref, так же как и гистерезис, но при этом это конечно НЕ гистерезис и компаратор будет вылавливать ВСЕ помехи, просто снизится порог срабатывания, да еще и генерация может возникать.
Но мы однако сильно отвлеклись от темы. На этом флейм предлагаю закончить и постить только по существу вопроса.

[BWZ]

Мне кажется тут какая то системная ошибка т.к. проблема одинакова для обеих схем.

В свое время изучал внутреннее строение компараторов - разрабатывал прецизионный АЦП. Основные проблемы с компараторами такого типа в том, что входной каскад выполнен на p-n-p транзисторах и "землей" для входной части является +U, а для выходного каскада -U. Поэтому влияние выходного каскада и всей схемы в целом на +U имеет очень сильное воздействие на вход компаратора. Также влияют любые помехи по цепи питания, его нестабильность. У меня была схема (так и ушла в производство), где при подключении корпуса осциллографа к общему проводу схемы у компаратора начинались самопроизвольные срабатывания.
Могу еще посоветовать для выяснения причины поставить отдельный линейный стабилизатор для питания компаратора.

[phase]

Основные проблемы с компараторами такого типа в том, что входной каскад выполнен на p-n-p транзисторах и "землей" для входной части является +U, а для выходного каскада -U. Поэтому влияние выходного каскада и всей схемы в целом на +U имеет очень сильное воздействие на вход компаратора.

Да тоже интерестно - я пробовал ставить cmos компаратор TS372 от ST - эффект остается.
Попробую еще что-нибудь с питанием сделать

[BWZ]

Вспомнил интересный факт. Когда-то читал, что небольшую фирму, впервые предложившую подобную структуру компаратора высмеяли за незнание основ схемотехники и микроэлектроники. Все остальные пытались делать компараторы на базе существующих решений для ОУ. Примерно через 10 лет все перешли на такую структуру (для точных, не быстродействующих). Самым известным был LM311, все схемные решения для него подходят и для LM393.