Comparatore LM311 NON invertente

[steve24]

Ciao a tutti, dopo aver letto decine e decine di pagine ho ancora qualche dubbio sul funzionamento del comparatore LM311.

Qui sotto ho disegnato un comparatore NON ivertente?

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

è corretto collegare il carico in questo modo?

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Grazie

[IsidoroKZ]

Si`, quello e` un comparatore non invertente che si accende quando la tensione di ingresso e` al di sotto della soglia.

[steve24]

questo sarebbe un comparatore invertente che si accende quando la tensione di ingresso e` al di sopra della soglia?

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

[steve24]

Per aggiungere l'isteresi al comparatore invertente basta aggiungere la R4?

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

oppure devo aggiungere anche una R5 in ingresso sul pin 2 (+) così?

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

[IsidoroKZ]

Quello si accende quando la tensione di ingresso supera la soglia, non serve la resistenza R5 perche' la puoi fare con l'equivalente Thevenin di R1 ed R2. Il dimensionamento del comparatore con isteresi lo trovi qui e poi l'esempio applicativo (per un'altra applicazione) e` invece qui

[steve24]

Se R1=10K e R2=10 ohm,

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

con il teorema di Thevenin la Req di R1 e R2 dovrebbe essere il parallelo di entrambe come hai specificato tu IsidoroKZ in questo documento al punto 11 quindi:
(10.000*10)/(10.000+10)= 9,99 ohm
dico bene?

[IsidoroKZ]

Si`, dici bene, ma ci sono due ma.

Il primo e` che quel partitore da` una tensione di soglia di qualche decina di millvolt, darei anche una occhiata alle tensioni di offset.

Il secondo ma, molto piu` serio, e` che vai a lavorare con tensioni di ingresso di modo comune di qualche decina di millivolt, e sei fuori dalle specifiche del comparatore che richiede che gli ingressi siano almeno 0.5V piu` positivi dell'alimentazione negativa.

Se vuoi scendere fino a 0V con il modo comune devi usare un LM393, un po' piu` lento.

[steve24]

Si`, dici bene, ma ci sono due ma.

Il primo e` che quel partitore da` una tensione di soglia di qualche decina di millvolt, darei anche una occhiata alle tensioni di offset.

Il secondo ma, molto piu` serio, e` che vai a lavorare con tensioni di ingresso di modo comune di qualche decina di millivolt, e sei fuori dalle specifiche del comparatore che richiede che gli ingressi siano almeno 0.5 V piu` positivi dell'alimentazione negativa.

Se vuoi scendere fino a 0V con il modo comune devi usare un LM393, un po' piu` lento.

E' la prima volta che sento parlare di tensione di offset.
Da quello che ho letto adesso in rete e anche da qualche tuo post, la tensione di offset è un "errore" o "oscillazione" di tensione del comparatore in questo caso.
Ho visto sul datasheet del lm311 e la tensione di offset sui pin 2-3 di ingresso con una temperatura ambiente di 25° vale da 2 a 7,5 mV.
Vediamo se ho capito,
se io entro nel pin 2 con una Vref di 15mV, il comparatore nel miglior caso potrebbe "intendere" da 13mV a 17mV e nel caso peggiore anche da 8mV a 22mV.

Invece sul datasheet del LM393 va da 1mV a max 5mV quindi "l'errore è più contenuto"
Vref potrebbe essere intesa nel caso migliore da 14mV a 16mV e nel peggiore da 10mV a 20mV.

E' questo che devo guardare nel datasheet per la minima e massima tensione di ingresso?
Lm311
Vicm Input common mode voltage range
con VCC+ = ±15V, Tamb = +25°C
la minima è -14.5V e la massima +13V

Invece nel Lm398:
va da 0V to VCC+ -1.5V

anche scegliendo lm393 a questo punto ho paura per la tensione di offset.

come potrei fare per non risentire della VOffset?

[IsidoroKZ]

Tutto corretto quello che dici.

Per l'errore di offset (e le sue derive) devi guardare quanto errore sei disposto a tollerare, dipende dall'applicazione.

Se vuoi diminuire l'effetto dell'offset del comparatore puoi usare un comparatore migliore, oppure amplificare con il segnale prima di compararlo usando un operazionale di precisione, oppure ancora, ma non mi piace, mettere sul comparatore una compensazione dell'offset.

Nel circuito che hai disegnato ci sono anche altre sorgenti di errore: le derive, le correnti di bias e di offset, i valori di tensione di uscita alta e bassa, il valore della tensione di alimentazione, le tolleranze dei componenti...

Fare un buon budget error non e` banale!

[steve24]

Potrei usare questo comparatore allora, LT1017CN8 oppure aumentare le tensioni di soglia e di ingresso.
Ora vedo che mi conviene di più fare

le correnti di bias...

cosa sarebbero queste?

In base alla Req trovata prima da R1 e R2,
posso adesso usare questo metodo per trovare la Resistenza di retroazione (Rf)?
http://www.youtube.com/watch?v=7FFPkIUD0kg
La mia Req da 9,99 ohm sarebbe la R del video?

Rispetto al video però io dovrei trovare la Rf e non Vl e Vh,
basta che inverto quelle formule ed ho finito tutto?

Ad esempio potrei prima vedere di quanto oscilla la Vin ed in base a quello trovare la Rf?