Elektrotechnik und Elektronik
Komparator- und Schmitt-Trigger-Rechner
Schaltschwellen und Hysterese berechnen oder Standard-Rückkopplungswiderstände auswählen.
Deine Eingaben
Deine Ergebnisse
- Untere Schwelle · VT−
- —
- Obere Schwelle · VT+
- —
- Hysteresebreite
- —
- Schwellenmittelpunkt
- —
—Schaltschwellen mit positiver Rückkopplung einstellen
Vergleichen Sie invertierende und nichtinvertierende Schmitt-Schaltungen mit idealen Ausgangspegeln. Positive Rückkopplung erzeugt unterschiedliche Schwellen bei steigender und fallender Eingangsspannung. Das statische Modell beschreibt weder Verzögerung und Störfestigkeit noch den Betriebsbereich eines bestimmten Komparators.
Schritt für Schritt
- Wählen Sie Topologie und Analyse- oder Entwurfsmodus. Beachten Sie die Widerstandsverbindungen im Schaltbild.
- Geben Sie Referenz, Ausgangsspannungen und Widerstände in den angezeigten Einheiten ein. Im Entwurfsmodus wählen Sie die untere und obere Zielschwelle.
- Prüfen Sie Schwellen und Hysteresebreite. Kontrollieren Sie nach Übernahme eines Normwiderstands die erreichten Werte und Abweichungen.
Einstellungen und Grenzen
- Ausgangspegel
- Verwenden Sie realistische VOL und VOH statt automatisch der Versorgungsschienen. Der hohe Pegel eines offenen Kollektors hängt von Pull-up und Last ab.
- Widerstandsverhältnis
- R1 und Rf beeinflussen die Rückkopplung je nach Topologie unterschiedlich. Ihr Verhältnis verändert die Hysterese; gemeinsame Skalierung erhält die idealen Schwellen.
- Normwerte
- Der Entwurfsmodus rundet den Rückkopplungswiderstand auf die gewählte Reihe und berechnet die Referenz neu. Erreichte Schwellen können von den Zielen abweichen.
Durchgerechnetes Beispiel
Übernehmen Sie das invertierende Analysebeispiel. Bei steigendem Eingang wird der Ausgang an der oberen Schwelle niedrig; bei fallendem Eingang wird er an der unteren Schwelle hoch.
Beispieleingabe
Vref = 2.5 V; VOL = 0 V; VOH = 5 V
R1 = 10 kΩ; Rf = 100 kΩ| − / + | V↓ | V↑ | ΔV |
|---|---|---|---|
| − | 2.272727 V | 2.727273 V | 0.454545 V |
| + | 2.25 V | 2.75 V | 0.5 V |
Die nichtinvertierende Schaltung schaltet in umgekehrter Richtung. Trotz gleicher Widerstände, Referenz und Ausgangspegel unterscheiden sich ihre Schwellen.
Fragen und Fehlerbehebung
Was passiert zwischen den Schwellen?
Der Ausgang behält seinen vorherigen Zustand. Das statische Modell bestimmt keinen Anfangszustand innerhalb des Bands; die Hysteresekurve zeigt beide Wege.
Warum wird ein Entwurf abgelehnt?
Prüfen Sie Schwellenreihenfolge, Ausgangspegel und Topologie. Invertierende Hysterese muss kleiner als die Ausgangsspanne sein; ungültige Kombinationen ergeben keine positiven Widerstände.
Schaltet ein realer Komparator genau hier?
Offset, Widerstandstoleranzen, Eingangsgrenzen, Ausgangslast und Verzögerung beeinflussen das Verhalten. Prüfen Sie Bauteil und Pull-up anhand des Datenblatts.