Verständnisfrage zum Comparator

[10Stimpy]

Hallo an alle,
hab jetzt schon ne ganze weile mitgelesen und mich endlich angemeldet.
Ich habe einen Lehrgang über die Grundlagen der Elektronik besucht und Versuche mich gerade an OP-Amps oder anders gesagt für Comparators.

Zu meiner Frage, ich möchte einen LM311nutzen um über einen Shunt-Widerstand den Strom zu messen.
Der LM311 sollte bei einer Stromstärke von <200mA eine grüne LED am Pin 7 ( Output ) leuchten lassen und >200mA eine rote LED.

Im Anhang findet Ihr mal meine Schaltung. Ich habe diese genauso auf meinem Steckbrett aufgebaut, allerdings macht der LM311 was er will, mal ist der Ausgang "high" mal ist er "low" . Er reagiert ausserdem nicht immer auf Lastwechsel. Woran kann es liegen ?

Was bei der Zeichnung fehlt sind die Pins 1 und 4 an V- und Pin 8 an V+ Pin 5 und 6 sind nicht aktiv.

Danke schon mal für eure Unterstützung und Mühen.

[anders]

Ja, so gehts wirklich nicht.
Hast du das Datenblatt nicht gelesen?
http://www.datasheetcatalog.org/datashe ... 005704.PDF

Als erstes funktionieren die Eingänge zwar wenn sie nahe an der negativen Versorgung liegen, und sogar ein paar Zehntel Volt darunter, aber sie brauchen etwas Abstand zur positiven Versorgung.
Du musst also den Strommesswiderstand in die Minusleitung legen.

Als nächstes kommt aus dem Ausgang des 311 niemals Strom heraus, sondern das ist lediglich der Kollektor eines npn-Transistors, dessen Emitter mit Minus verbunden ist.
Der Ausgang wird also nach Minus durchgeschaltet, wenn der (+)Eingang negativer als der (-)Eingang ist.
Andernfalls ist der Ausgang einfach offen.

Außerdem hast du dich mit der Beschaltung der beiden LED bestimmt verhaspelt. Die würden wahrscheinlich sogar brennen, wenn du den 311 aus der Fassung ziehst.

Kleiner Tipp: Nimm den LM339!
Da stecken für praktisch das gleiche Geld vier solcher Komparatoren drin, und dann kannst du dir solche Trickschaltungen sparen.
Wen du unbedingt das kleine 8-polige Gehäuse brauchst, kannst du auch den LM393 nehmen, da sind nur zwei Komparatoren drin.
Ansonsten sind diese ICs alle sehr ähnlich. Lediglich haben die mehrfach Versionen keine Möglichkeit zum Offset-Abgleich.

[10Stimpy]

Hallo, danke erstmal für die super schnelle Antwort !!!

Stimmt die LED´s leuchten einfach weiter....

Ich wollte den Ausgang des LM311 nicht belasten sondern lediglich das Spannungspotential ausnutzen. Wenn der Ausgang auf null ist würde ja Spannung und Strom über den Widerstand R14/R15 zu ersten LED gelangen. Da das Spannungspotential auf der Anodenseite der ersten LED höher ist, sollte die erste LED leuchten. Bei der zweiten LED ist das Spannungspotential auf der Anoden und Kathodenseite gleich somit leuchtet diese LED nicht.

Wenn der LM311 Ausgang nun auf high ist. Ist das Spannungspotential auf beiden Seiten der ersten LED ausgeglichen und somit die LED erloschen. Bei der zweiten LED allerdings ist die Spannung der Anodenseite höher als auf der Kathodenseite und somit sollte diese LED Leuchten... soviel zu meinem Gedankengang, dies scheint aber nicht wirklich zu Funktionieren. Aber warum ?

Das mit dem Messwiderstand in der Minusleitung werde ich heute Abend gleich mal ausprobieren...

Wie meinst du das mit dem LM339 ? Warum kann ich mir dann so eine Trickschaltung sparen ? Meinst du das ich einen Op-Amp als Signalverstärker nutzen könnte und dann mit den zwei anderen Komparatoren jeweils eine LED ansteuern sollte ?

Danke schon mal. Gruß Sascha

[anders]

Wenn der LM311 Ausgang nun auf high ist

Wie gesagt: Der Ausgang geht nicht von allein auf High, sondern die Verbinding nach Minus wird einfach abgeschaltet.
Wenn da eine positive Spannung erscheinen soll, muss sie von aussen kommen.

dann mit den zwei anderen Komparatoren jeweils eine LED ansteuern sollte ?

Ja, so ungefähr.
Verstärken brauchst du nichts, denn die Komparatoren selbst haben eine enorme Verstärkung, aber du solltest Rückwirkungen vom Eingang auf den Ausgang vermeiden, bzw. nur gezielt anwenden.
Außerdem solltest du berücksichtigen, dass die Komparatoren nicht genau die Eingangsdifferenz 0 erkennen, sondern auf Grund von Fertigungstoleranzen einen Fehler von wenigen Millivolt haben. Das ist die in den Daten genannte "Input Offset Voltage". Das Vorzeichen dieser Eingangs-Fehlspannung ist unbestimmt.

Deshalb empfiehlt es sich nicht auf 0 zu vergleichen, sondern auf das Überschreiten von z.B. 5mV.
Sonst kann es passieren, dass der Komparator die 0 niemals erkennt.

Auf diese Weise kommst du zu einer Eingangsschaltung mit zwei Komparatoren, deren Bezugspotential von einem Spannugsteiler geliefert wird.
Dann schaltet der Eine z.B. bei 0..5mV und der Andere z.B. bei 95..100mV .
Wenn du die Ausgänge dieser beiden Komparatoren dann noch mit Pull up Widerständen von z.B. 10k versiehst, hast du die Lo und High Spannungen, von denen du träumst.
Die kannst du dann nach Lust und Laune kombinieren und die beiden übrigen Komparatoren als LED-Treiber verwenden.