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Schmitt Trigger-Rechner

Berechnen Sie die nichtinvertierenden Schmitt-Trigger-Schwellenspannungen und das Hystereseband für Komparatorschaltungen mit positiver Rückkopplung.

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Formel

VTH±=Vref±Vhyst2V_{TH\pm} = V_{ref} \pm \frac{V_{hyst}}{2}

Referenz: Horowitz & Hill, "The Art of Electronics" 3rd ed.

Vcc— Supply voltage (V)
R1— Lower voltage divider resistor (kΩ)
R2— Upper voltage divider resistor (kΩ)
R3— Feedback resistor (kΩ)

Wie es funktioniert

Ein Schmitt-Trigger ist eine elektronische Schaltung, die zur Signalkonditionierung verwendet wird. Sie sorgt für eine Hysterese, um schnelle Oszillationen in analogen Signalen zu verhindern. Er erzeugt einen Schwellenwert mit einem bewusst abgelegten Totbereich, der dabei hilft, verrauschte oder sich langsam ändernde analoge Signale in saubere digitale Übergänge umzuwandeln. Durch die Einführung einer Hysterese benötigt der Schaltkreis zum Ein- und Ausschalten eine andere Eingangsspannung, wodurch die Empfindlichkeit gegenüber kleinen Signalschwankungen verringert wird.

Bearbeitetes Beispiel

Problem: Entwerfen Sie einen Schmitt-Trigger mit Vcc = 5 V, R1 = 10 kΩ, R2 = 5 kΩ, R3 = 2 kΩ Lösung: 1. Berechnen Sie den oberen Schwellenwert: Vth+ = 5 V · 10 k/ (10k+5 k) + Hysterese/2 = 3,33 V + Hysterese/2 2. Berechnen Sie den unteren Schwellenwert: Vth− = 5V·10k/ (10k+5k) — Hysterese/2 = 3,33 V — Hysterese/2 3. Berechnen Sie die Hysterese: Vhyst = 5 V·5 k/ (5k+2k) = 3,57 V

Praktische Tipps

  • ✓Wählen Sie Widerstände, um ein geeignetes Hystereseband zu erzeugen
  • ✓Berücksichtigen Sie die Temperaturkoeffizienten der Widerstände
  • ✓Verwenden Sie Präzisionswiderstände für eine gleichmäßigere Leistung

Häufige Fehler

  • ✗Fehlerhafte Berechnung der Widerstandsverhältnisse
  • ✗Vernachlässigung von Schwankungen der Versorgungsspannung
  • ✗Verwendung ungeeigneter Widerstandswerte für die gewünschte Hysterese

Häufig gestellte Fragen

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