Schmitt-Trigger

Anfaenger4538 · Anmeldungsdatum: 27.02.2015 Beiträge: 4

Hallo Physikfreunde,

könntet ihr mit bitte helfen und mir folgendes Problem erklären. Es ist für euch bestimmt einfach, doch für mich da ich nicht so oft mit der Elektrotechnik zu habe doch ein wenig verwirrend.

Es geht um die folgende Schaltung eines Schmitt-Triggers: (siehe Bild "Schaltung.jpg")

Die Funktionsweise eines Schmitt-Triggers habe ich verstanden. Mir geht es darum, wie ich auf die Gleichungen für die Einschaltschwelle und die Ausschaltschwelle die im Bild (siehe Gleichung.jpg) angegeben sind komme.

Könnt ihr mir bitte mit einfachen Worten erkären oder aufzeigen wie ich vorgehen muss um die Gleichungen zu bestimmen.

Ich hoffe es kann mir jemand helfen. Vorab vielen Dank für eure Mühe.

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Nur kurz:

Welche Spannung liegt am + Eingangs des OPs wenn

1) Ua = Uv

2) Ua = 0

Das definiert die beiden Schwellen, wo die Schaltung umklappt.

Anfaenger4538 · Anmeldungsdatum: 27.02.2015 Beiträge: 4

Meintest du welches Eingangssignal an UE liegt

Das Eingangssignal ergibt sich aus dieser Darstellung (siehe Bild: Eingangssignal)

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Nein, das meinte ich nicht.
Der ST hat zwei Zustände

und

zwischen denen die Ausgangsspannung hin- und herspringen kann. In beiden Fällen liegt am + Eingang eine bestimmte Spannung, die die jeweilige Schaltschwelle vorgibt.

Fall-1

Dann liegt 2R an Masse und parallel zum unteren R. Die Spannung am + Eingang ist nach der Spannungsteilerregel:

Wird die Eingangsspannung kleiner als dieser Wert, hat man

und die Ausgangsspannung wird

Nun befinden wir uns im eingeschalteten Zustand; für diesen kann man nun wieder ausrechnen wie die Spannung am + Eingang ist:

Fall-2

...das machst jetzt du

Anfaenger4538 · Anmeldungsdatum: 27.02.2015 Beiträge: 4

Jetzt bleiben wir so lange im eingeschalteten Zustand bis wir die Ausschaltschwelle überschreiten. Dies müsste hier ja bei 3V sein laut der Gleichung der Ausschaltschwelle. Also wenn das Eingangssignal höher als 3V ist.

Könntest du mir bitte nochmal dann die Lage der Widerstände erklären wie du es oben bei der Einschaltschwelle gemacht hast. Das hat mir sehr geholfen zum verstehen. Also so wie hier:

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

sie liegen wie sie liegen.
Zeichne sie raus und berechne die Spannung U+.

Der 2R Widerstand liegt in diesem Fall auf der einen Seite an +, an der anderen Seite an Uv.

Anfaenger4538 · Anmeldungsdatum: 27.02.2015 Beiträge: 4

Ja, ein wenig habe ich es jetzt verstanden.

Dann müsste doch der untere Widerstand R im Schaltbild. Dem R entsprechen das bei der Gleichung der Ausschaltschwelle über dem Bruchstrich alleine steht oder liege ich da falsch.

Also auch hier Spannungsteilerformel

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Jetzt liegt der 2R parallel zum oberen R.
Der Rest ist analog.