Elektrotechniek en elektronica

Comparator- en Schmitt-triggercalculator

Bereken schakeldrempels en hysterese of kies standaard terugkoppelweerstanden.

01

Je invoer

Gewenste drempels ontwerpen

R1 blijft vast; Rf gebruikt de gekozen reeks. Vref wordt aangepast om het midden van de drempels te behouden.

Ideaal push-pull-model met opgegeven uitgangsspanningen. Controleer ingangsbereik, offset en weerstandstoleranties; interne hysterese is uitgesloten.

02

Je resultaten

Onderste drempel · VT−
—
Bovenste drempel · VT+
—
Hysteresebreedte
—
Midden van de drempels
—
Hysteresecurve
Formule—

Stel schakeldrempels in met positieve terugkoppeling

Vergelijk inverterende en niet-inverterende Schmitt-schakelingen met ideale uitgangsniveaus. Positieve terugkoppeling geeft aparte drempels voor stijgende en dalende ingang. Dit statische model beschrijft geen vertraging, storingsbestendigheid of werkgebied van een specifieke comparator.

Stap voor stap

  1. Kies topologie en analyse- of ontwerpmodus. Volg de weerstandsverbindingen in het schema.
  2. Voer referentie, uitgangsspanningen en weerstanden in de aangegeven eenheden in. Geef in ontwerpmodus de gewenste onderste en bovenste drempel op.
  3. Controleer drempels en hysteresisbreedte. Bekijk bereikte waarden en fouten na toepassing van een standaardweerstand.

Instellingen en beperkingen

Uitgangsniveaus
Gebruik realistische VOL en VOH, niet automatisch de voedingsrails. Een open-collectoruitgang krijgt zijn hoge niveau door pull-up en belasting.
Weerstandsverhouding
R1 en Rf beïnvloeden de terugkoppeling per topologie anders. Hun verhouding verandert de hysteresis; gezamenlijke schaling behoudt ideale drempels.
Standaardwaarden
Ontwerpmodus rondt de terugkoppelweerstand naar de gekozen reeks en berekent de referentie opnieuw. Bereikte drempels kunnen afwijken van de doelen.

Uitgewerkt voorbeeld

Gebruik het inverterende analysevoorbeeld. Bij stijgende ingang wordt de uitgang laag op de bovenste drempel; bij dalende ingang hoog op de onderste drempel.

Voorbeeldinvoer

Vref = 2.5 V; VOL = 0 V; VOH = 5 V
R1 = 10 kΩ; Rf = 100 kΩ
Verwacht resultaat
− / +V↓V↑ΔV
−2.272727 V2.727273 V0.454545 V
+2.25 V2.75 V0.5 V

De niet-inverterende schakeling schakelt andersom. Dezelfde weerstanden, referentie en uitgangsniveaus geven toch andere drempels.

Vragen en probleemoplossing

Wat gebeurt er tussen de drempels?

De uitgang behoudt zijn vorige toestand. Het statische model bepaalt geen begintoestand binnen de band; de hysteresisgrafiek toont beide trajecten.

Waarom wordt een ontwerp afgewezen?

Controleer de volgorde van drempels en uitgangsniveaus en de topologie. Inverterende hysteresis moet smaller zijn dan het uitgangsbereik; ongeldige combinaties geven geen positieve weerstanden.

Schakelt een echte comparator precies hier?

Offset, weerstandstolerantie, ingangsgrenzen, uitgangsbelasting en vertraging beïnvloeden het gedrag. Controleer component en pull-up in het datablad.