Stato Logico Di Uscita Comparatore Lm311

[elettronicauser]

Salve a tutti,

sto effettuando alcune prove con il comparatore LM311 con alimentazione singola seguendo esattamente lo schema riportato sotto.

Il problema riguarda la tensione che rilevo all'uscita (pin 7) che pensavo potesse assumere solo due livelli, Vcc oppure 0 volt, mentre risulta essere proporzionale (almeno entro certi limiti) alla tensione di ingresso.

Vcc vale 5 Volt e RL vale 10KOhm. Per il momento non utilizzo isteresi e la tensione ai due inputs viene generata da due partitori di tensione.

Alimento il comparatore con l'integrato LM7805 e le due tensioni agli ingressi risultano stabili.

Impostando il pin invertente (pin 3) fisso a 2,105 Volt e variando la tensione al pin non invertente (pin 2) ottengo una tensione di uscita secondo la seguente corrispondenza:

pin 2 -> uscita pin 7

---------------------

2,075 Volt -> 0,070 Volt

2,080 Volt -> 0,080 Volt

2,090 Volt -> 0,600 Volt

2,095 Volt -> 1,600 Volt

2,100 Volt -> 2,100 Volt

2,105 Volt -> 2,850 Volt

2,107 Volt -> 3,100 Volt

2,115 Volt -> 4,800 Volt

2,135 Volt -> 4,980 Volt (massima tensione raggiungibile)

In pratica la massima tensione in uscita (livello alto) si ottiene con una differenza di 30mV dalla tensione fissa impostata sul pin 3.

Sto sbagliando qualcosa oppure tale comportamento rispecchia le caratteristiche di questo comparatore?

Grazie.

[tesla88]

Beh in pratica con una variazione di 60mV in ingresso , l'uscita varia da 0 a Vcc ...

[Livio Orsini]

Devi tenere presente che è pur sempre un amplificatore, quindi ha un'amplificazione lineare prima della saturazione. Dai dati che riporti sembrerebbe avere un guadagno di circa 140, anche se in prossimità dell'uscita ovviamente si riduce.

Se mi ricordo ricerco tra i miei quaderni di laboratorio e verifico i risultati delle prove effettuate sui primi campioni (arrivati direttamente da Harris), prove effettuate nel 1971....

[elettronicauser]

Quindi se ho ben capito riesco ad ottenere un cambio di stato logico in uscita (0 o Vcc) con una precisione massima di circa 60mV.

Il mio scopo sarebbe quello di comandare in uscita un relè con una precisione di scostamento della tensione di entrata rispetto alla soglia di almeno 10mV.

Ad esempio, con soglia a 2,105 Volt:

2,090 Volt -> uscita bassa, relè spento
2,100 Volt -> uscita alta, relè acceso

oppure

2,095 Volt -> uscita bassa, relè spento
2,105 Volt -> uscita alta, relè acceso

E' possibile ottenere un comportamento di questo tipo? Forse dovrei utilizzare un comparatore ad alta precisione?

Grazie.

[gabri-z]

Buon giorno a tutti !

Forse dovrei utilizzare un comparatore ad alta precisione?

Un amplificatore del segnale complicherebbe tropo il circuito ?

[Livio Orsini]

Stando ai data sheets hai un offset massimo garantito di 10 mV ed un guadagno minimo garantito di 40.000 (40V/mv).

60 mV di segnale per avere la commutazione mi sembran tanti. SOno andato a rivedermi le vecchie prove e siamo nell'ordine di 5-10 mV con 5 V di alimentazione.

Verifica il datasheet reale di quel fabbricante. Purtroppo con la sigla lm311 ci sono anche pezzi di cattiva qualità.

Poi verifica anche la taratura del bilanciamento, che ora non usi.

Forse con quelle prestazioni l'adozione di un comparatore di precisione ti darebbe una maggior tranquillità (con costi proporzionali). Linear ne ha ottimi ad alte prestazioni.