RFrftools.io
General

Komparator-Hysterese-Rechner (Schmitt-Trigger)

Berechnen Sie Komparator-Hysterese-Auslösepunkte für Schmitt-Triggerschaltungen, obere und untere Schwellenspannungen und entwerfen Sie Widerstandswerte für einen gewünschten Hysterese-Prozentsatz

Loading calculator...

Formel

V_T+ = V_ref × R2/(R1+R2) + V_cc × R1/(R1+R2), V_T− = V_ref × R2/(R1+R2)

V_ref— Reference voltage (V)
V_cc— Supply voltage (V)
R1— Feedback resistor (Ω)
R2— Input resistor (Ω)
ΔV— Hysteresis band (V)

Wie es funktioniert

Die Komparatorhysterese ist ein entscheidendes Konzept im elektronischen Schaltungsdesign, das dazu beiträgt, Schwingungen und Rauschempfindlichkeit in analogen Komparatorschaltungen zu verhindern. Ein Komparator mit Hysterese erzeugt eine absichtliche Totband- oder Schwellenwertdifferenz zwischen seinen Schaltpunkten, was durch gezielte positive Rückkopplung zur Stabilisierung der Signalerkennung beiträgt. Diese Technik gewährleistet eine zuverlässigere Signalübertragung, indem zwei unterschiedliche Spannungsschwellen festgelegt werden: ein oberer und ein unterer Auslösepunkt.

Bearbeitetes Beispiel

Stellen Sie sich eine Komparatorschaltung mit einer Versorgungsspannung von 5 V und Entwurfsparametern für ein Hystereseband von 0,5 V vor. Wenn die Referenzspannung 2,5 V beträgt, würde die Berechnung wie folgt ablaufen: 1) Berechnen Sie den oberen Auslösepunkt: 2,5 V + (0,5 V/2) = 2,75 V, 2) Berechnen Sie den unteren Auslösepunkt: 2,5 V — (0,5 V/2) = 2,25 V. Wenn das Eingangssignal 2,75 V überschreitet, schaltet der Ausgang auf hoch und erst wieder niedrig, wenn das Signal unter 2,25 V fällt, wodurch ein stabiles Hysteresefenster von 0,5 V entsteht.

Praktische Tipps

  • ✓Wählen Sie immer eine Hysteresebreite, die dem erwarteten Eingangsrauschpegel entspricht
  • ✓Bei der Festlegung von Schwellenwerten Temperatur- und Bauteiltoleranzen berücksichtigen
  • ✓Verwenden Sie Präzisionswiderstände, um konsistente Hystereseeigenschaften aufrechtzuerhalten
  • ✓Verifizieren Sie die Hystereseleistung durch Simulation und empirische Tests

Häufige Fehler

  • ✗Das Hystereseband ist zu eng eingestellt, was zu unerwünschten Schwingungen führt
  • ✗Ignorieren der parasitären Wirkungen der Komponenten
  • ✗Die Impedanz der Signalquelle wird nicht berücksichtigt

Häufig gestellte Fragen

Um schnelle Oszillationen zu verhindern und die Störfestigkeit zu verbessern, indem eine gezielte Spannungsdifferenz zwischen den Schaltschwellen erzeugt wird
Verwendung von Widerständen mit positiver Rückkopplung oder speziellen integrierten Komparatorschaltungen mit integrierten Hysteresefunktionen
Ja, Hysterese wird sowohl in digitalen als auch in analogen Schaltungen verwendet, einschließlich Schmitt-Triggern, Füllstanddetektoren und Signalkonditionierungsanwendungen

Shop Components

Affiliate links — we may earn a commission at no cost to you.

Resistors (E24, 1%)

Precision thin/thick film SMD resistors in 0402 package

DigiKey →Mouser →

Ceramic Capacitors

Multilayer ceramic capacitors (MLCC) in 0402 package

DigiKey →Mouser →

Solderless Breadboard

Full-size and half-size breadboards for prototyping

DigiKey →Mouser →

Related Calculators

General

Op-Amp Gain

Calculate op-amp voltage gain, gain in dB, −3 dB bandwidth, and input impedance for inverting, non-inverting, and differential amplifier configurations.

General

BJT Bias Point

Calculate BJT voltage divider bias Q-point including collector current, base voltage, VCE, power dissipation, and operating region

Power

Voltage Divider

Calculate voltage divider output voltage, current, Thévenin impedance, and power dissipation from Vin, R1, and R2. Ideal for bias networks and level shifting.

General

Ohm's Law

Calculate voltage, current, resistance, and power using Ohm's Law. Enter any two values to solve for the remaining two quantities.

General

Color Code

Decode resistor color bands to resistance value and tolerance. Supports 4-band, 5-band, and 6-band resistors. Instant color band to ohms conversion.

General

RC Time Constant

Calculate RC circuit time constant τ, charge time to 63.2% and 99%, and −3dB cutoff frequency. Essential for filter and timing circuit design.