Establezca un voltaje de referencia: usando un diodo zener vs usando un búfer

Si está dispuesto a trabajar un poco más, y la "tensión de compensación" es conocida y fija, no hay necesidad de la memoria intermedia. En su lugar, calcule el equivalente de Thevenin para obtener tanto voltaje como impedancia, luego reste la impedancia de Thevenin de R4.

Todo esto, por supuesto, supone que la estabilidad del suministro de 12 voltios es adecuada para la precisión de umbral que necesita.

Considera

Vbat = 12V puede cambiar de 11.5V cuando está muerto a 14.2V cuando se carga

Digamos que la salida es alta "1" cuando Vbat > 12 V y baja el "0" a 11,5 V con una tolerancia del 2% y tiene una referencia de intervalo de banda de 2,5 V. o 9V LDO

Si los niveles de salida cambian con la fuente Vbat, entonces no es muy preciso no porque sea solo un nivel lógico, sino porque es una posición analógica. Retroalimentación que controla los umbrales. Por lo tanto, le iría mejor con un LDO para suministrar el "comparador analógico" para comentarios y referencias estables.

Yo mismo he usado este circuito para todo, desde detectar humedad alrededor de los inodoros (allí, usar resistencias en el área de alrededor de \ $ 2.2-4.5 \: \ textrm {M} \ Omega \ $) hasta prácticamente todo lo que necesito.

Hay tres parámetros que varían significativamente con un BJT: \ $ \ beta \ $, \ $ I_ {SAT} \ $ (que afecta a \ $ V_ {BE} \ $), y la temperatura (que afecta a ambos.) He probado el circuito con partes aleatorias de una caja con buen éxito, siempre que los requisitos no sean demasiado precisos. Los tuyos no son. Así que no debería haber mucho problema aquí.

He arreglado cosas para proporcionar aproximadamente \ $ 5 \: \ textrm {V} \ $ de banda de histéresis ancho y lo he centrado en el centro de la barra de suministro. (Supongo que aproximadamente \ $ 12 \: \ textrm {V} \ $ para el riel de suministro, pero nuevamente no tiene que ser un valor de precisión).

Aquí está el circuito:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Simule esa cosa antes de construirla y vea lo que obtiene. A ver si he adivinado lo que quería lograr. Juega con \ $ R_6 \ $, hacia arriba o hacia abajo hasta el siguiente valor cercano, para ver cómo mueve la banda.

Lo hará bien en un rango de voltaje de alimentación suficientemente amplio. Dados los valores que usé anteriormente para \ $ R_3 \ $ y \ $ R_4 \ $, la salida no se tiraría completamente al riel de suministro. Así que para que se cierre, reduje sus valores para ti.

Aquí hay una ejecución de Spice utilizando múltiples voltajes de origen (\ $ 12 \: \ textrm {V} \ $, \ $ 13 \: \ textrm {V} \ $, y \ $ 14 \: \ textrm {V} \ $), y haciendo un rango de factor de tres en \ $ \ beta \ $ y un factor de tres en la saturación actual (que afecta a \ $ V_ {BE} \ $.) Los dos BJT no se consideran iguales, tampoco . Son variados independientemente. Puede ver cómo se ve afectada la histéresis y también cómo se ve el voltaje de salida:

Agregar variaciones de temperatura provocó que LTspice se quejara de demasiadas dimensiones de variación, así que no agregué eso. Pero hice algunas ejecuciones para asegurarme de que el comportamiento que se muestra en la imagen de arriba sigue siendo similar y lo hace.

Es barato, funciona razonablemente bien y califica para su especificación \ $ \ pm 1 \: \ textrm {V} \ $, incluso considerando variaciones sustanciales. Pero no te dará el comportamiento predecible de un opamp.