Komparatortricks
von Norbert Renz
In
der Standardbeschaltung (Bild 1) kann man den 555 zwar als Komparator
verwenden, hat aber den manchmal unerwünschten Effekt, dass eine
Hysterese vorhanden ist. Man kann allerdings die Schwelle über den
Controleingang in gewissen Grenzen variieren. Damit die Eingänge
noch sicher funktionieren, sollte die Controlspannung allerdings ca.
1,5 V von VCC oder Masse Abstand halten. Dies gilt auch für die
folgenden Beispiele. Es ist auch zu beachten, dass der Triggereingang
intern auf 50% von Schwelle geteilt wird und nicht näher als 1,5 V
an VCC ran sollte um die Funktion zu gewährleisten.
Will
man keine Hysterese z.B. in einem Regler für einen Schaltregler,
den man mit dem zweiten 555 eines 556 aufbauen könnte, so kann man
den Threshold totlegen, indem man ihn auf VCC legt. X kann jetzt von 0
bis Schwelle variieren. Bei 50% von CTL schaltet der Komparator. (Bild
2) Manchmal möchte man wissen, ob ein Signal innerhalb einer
Toleranz liegt. Hierzu benötigt man einen Fensterkomparator. Liegt
das Signal innerhalb zweier vorgegebenen Spannungen, so wird eine
logische Eins ausgegeben, drunter oder drüber aber eine Null. Bild
3 zeigt ein einfaches Beispiel mit enem 555. Die Schwelle von RST ist
vorgegeben und beträgt etwa 1 V. Mit einem Spannungsteiler kann
man die Pegel noch etwas anpassen.
Wer
z.B. die beiden Schwellen frei einstellen möchte, benötigt
zwei unabhängige Komparatoren, wie in Bild 4 gezeigt, also ein
Fall für den 556. Nur wenn X zwischen den beiden Schwellen liegt
sind die Ausgänge ungleich und nur dann leuchtet die eine oder
andere grüne LED. Eine solche logische Funktion nennt man XOR. Das
Interessante daran ist, dass das auch funktioniert, wenn die beiden
Schwellen gegeneinander das Vorzeichen wechseln. Das können oft
nicht einmal teuere Spezialbausteine. Wer ein Logiksignal möchte,
kann die XOR-Funktion auch mit zwei Transistoren realisieren. Wie das
geht ist im Bild 4 für ein XNOR aufgezeigt. Wer ein high-Signal
möchte (XOR), kann mit einem PNP-Transistor in Reihe zur roten LED
einen Inverter realisieren. Als zusätzliches Bauteil habe ich ein
Poti zum Testen gewählt. Mit der letzten roten LED können die
CNT Eingänge entweder mit GND oder VCC verbunden werden, um die
Schaltung zu testen.
Viel Spass beim Nachbauen!
Kleine Korrekturen: KomparatorKorrigiert.pdf
