Frage zu Elektrotechnik - Komparator?
Kann mir einer bitte erklären, warum bei Aufgabe b V2 leuchtet?
Widerstand und Spannung wird am NTC weniger. Weiter bin ich nicht gekommen.
3 Antworten
Der Komparator vergleicht die Eingangsspannung mit einer Referenzspannung und gibt ja in Abhängigkeit davon entweder +UA (hier +UB = +5V) oder -UA (hier -UB = -5V) aus.
Die Referenzspannung hier ist 0V am Minus-Eingang. D.h. der Komparator guckt , ob er an seinem Plus-Eingang größer 0V oder kleiner 0V hat.
Wenn du auf die Schaltung guckst, dann liegt R1 und der NTC nicht zwischen +5V und 0V, sondern zwischen +5V und -5V. Wenn du an die obige und untere Sammelschiene die Messspitzen deines Voltmeters anlegen würdest, hättest du also keine 5V auf dem Display, sondern 5V - (-5V) = 10V.
Bei 20°C haben R1 und NTC den gleichen Wert, sodass am Knoten zwischen den Beiden 0V herrscht. Hier macht der Komparator (idealisierte Vorstellung) an seinem Ausgang jetzt nichts, weil UE = Uref
Unterhalb von 20°C ist der NTC hochohmiger als R1. D.h. am NTC fällt eine höhere Spannung ab, sodass am Knoten jetzt definitiv mehr als 0V anliegt.
Dann ist UE > 0V, sodass auch UA = +5V wird und die Diode V1 im Vorwärtsbetrieb ist. Sie leuchtet.
Oberhalb von 20°C ist der NTC niederohmiger als R1. D.h. am NTC fällt eine niedrigere Spannung, sodass am Knoten weniger als 0V anliegt. Dann ist UE < 0V, sodass UA = -5V wird. Die Diode V1 geht in Sperrbetrieb, aber V2 ist jetzt in Durchlassrichtung gepolt.
Du hast natürlich recht. Der NTC ist ein Heißleiter, korrigiere ich in der Antwort.
Für die Knotenspannung betrachtest du den Potentialunterschied zwischen dem Knoten und 0V.
Uknoten = +5V -U1 -5V -U2
Uknoten = -U1 -U2
Beispiel: R1 = RNTC; Dann U1 = 5V, U2 = -5V
Uknoten = -5V -(-5V) = 0V
Mal ausprobieren.
Wenn der Widerstand kleiner wird, weil T steigend, wird der positive Eingang ein negativeres Potential bekommen (als vorher). (Extremfall wäre, der Widerstand des NTC geht gegen 0, dann ist sehr verständlich, warum dann auch die Eingangsspannung -5V beträgt.
Negativer am + Eingang des OPV bedeutet auch negativer am Ausgang.
Und bei dieser Schaltung hier, ohne Rückkopplung, schaltet der OPV zw. +5V und -5V hin und her, obwohl die Eingangsspannung sich dafür nur um ganz kleine Werte um 0V herum ändern muss. Grund, die extrem große Verstärkung >10000 des OPV.
V 2 ist so verschaltet, dass sie bei negativer Ausgangsspannng leuchtet.
Der Ausgang vom Komparator ist hoch, wenn die Spannung am + Eingang höher ist als die Spannung am - Eingang.
Der Spannungsteiler, bestehend aus R1 und NTC liefert eine Spannung irgendwo zwischen größer und kleiner als 0 Volt (da der zwischen +5 und -5 Volt pendeln kann)
Der - Eingang liegt aber auf 0 Volt. Damit wird die Spannung am NTC dann verglichen.
„Unterhalb von 20°C ist der NTC niederohmiger als R1.
Wenn Temperatur weniger wird, steigt ja der Widerstand NTC. Also Spannung an NTC ist ja höher.
Oder nicht?