Schmitt-Trigger von Raoul Fofe

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1. Definition Ein Schmitt-Trigger ist eine Komparatorschaltung mit Mitkopplung. Er wird hauptsächlich als Rechteckwandler eingesetzt.

2. Aufbau 2.1 Invertierender Schmitt-Trigger Die Grundschaltung für einen invertierenden Schmitt-Trigger ist in Bild1 gezeigt.

Bild1: Invertierender Schmitt-Trigger

Einschaltpegel: Ue ein = R1*Ua min/(R1+R2) Ausschaltpegel: Ue aus = R1*Ua max/(R1+R2) Schalthysterese: Ue = R1(Ua max – Ua min)/(R1+R2)

Bild2: Übertragungskennlinie eines invertierenden Schmitt-Triggers

Beispiel: Ein invertierender Schmitt-Trigger soll für folgende Vorgabe dimensoniert werden: Ue aus = 2V Ue ein = -2V Ub = +/-15 Usat+ = 14V Usat- = -14V Die Eingangspannung ist sinusformig mit 10V als Amplitude. Lösung: Ua min kann als Usat- betrachtet werden Ue ein = R1*Ua min/(R1 + R2) Nach Berechnung kommt raus: R2/R1 = 6 Sein Spannungsverlauf ist in Bild3 gezeigt

Bild3: Spannunsverlauf beim invertierenden Schmitt-Trigger

2.2 Nicht-Invertierender Schmitt-trigger Einschaltpegel: Ue ein = - R1*Ua min/ R2 Ausschaltpegel: Ue aus = - R1*Ua max/ R2 Schalthysterese: Ue = R1(Ua max – Ua min)/ R2

Bild4: Nicht-Invertierender Schmitt-Trigger

Bild5: Übertragungskennlinie eines nicht-invertierenden Schmitt-Triggers

Beispiel: Dimensionieren wir jetzt einen nicht-invertierenden Schmitt-Trigger für folgende Vorgaben: Ue ein = 3V Ue aus = -3V Ub = +/-15V Usat = 14V Die Eingangspannung ist sinusformig mit 10V als Amplitude. Lösung: Von der Formel Ue aus = -R1*Uamax/R2 haben wir nach Berechnung das Verhältnis R2/R1 = 4,6666

Bild6: Spannungsverlauf beim nicht-invertierenden Schmitt-Trigger

2.3 Genauigkeit Weil die Ausgangspannung, die in die Triggerpegel eingeht, keine genau definierte extreme Werte hat, ist die Umschaltpegel beim Schmitt-Trigger nicht ganz präzis.

3. Anwendung Multivibratoren Die Beschaltung eines Schmitt-Triggers, wobei das verzögerte Ausgangssignal auf den Eingang gelangt, ist ein Multivibrator(Bild7).

Bild7: Multivibrator mit Komparator

Bild8: Spannungsverlauf im Multivibrator

Quelle: [1] Tietze; Schenk: Halbleiter-Schaltungstechnik, Springer(12. Auflage, Erlangen und München, Januar 2002) [2]http://www.krucker.ch/DiverseDok/Schmitt%20Trigger.pdf 28.01.06

Ende des Vortrags Danke für das Zuhören