Электротехника и электроника

Калькулятор компаратора и триггера Шмитта

Рассчитайте пороги переключения и гистерезис или выберите стандартные резисторы обратной связи.

Ваши данные

Топология схемы

Низкое выходное напряжение · VOL · V

Высокое выходное напряжение · VOH · V

Опорное напряжение · Vref · V

Опорный / входной резистор · R1 · kΩ

Резистор обратной связи · Rf · kΩ

Расчёт заданных порогов

Нижний порог · VT− · V

Верхний порог · VT+ · V

Стандартный ряд резисторов

R1 остаётся неизменным; Rf берётся из выбранного ряда. Vref корректируется для сохранения середины порогов.

Идеальная push-pull-модель с заданными выходными напряжениями. Проверьте входной диапазон, смещение и допуски резисторов; внутренний гистерезис не учитывается.

Ваши результаты

Нижний порог · VT−: —

Верхний порог · VT+: —

Ширина гистерезиса: —

Середина порогов: —

Кривая гистерезиса

Формула—

Настройка порогов положительной обратной связью

Сравните инвертирующий и неинвертирующий триггеры Шмитта с идеальными уровнями выхода. Обратная связь разделяет пороги роста и спада. Статическая модель не описывает задержку, помехоустойчивость или рабочий диапазон конкретного компаратора.

Пошаговая инструкция

Выберите топологию и анализ или проектирование. Подключайте резисторы по схеме.
Введите опорное и выходные напряжения, сопротивления в указанных единицах. При проектировании задайте нижний и верхний пороги.
Проверьте пороги и ширину гистерезиса. После применения стандартного резистора оцените полученные значения и ошибки.

Настройки и ограничения

Уровни выхода: Используйте реальные VOL и VOH, а не обязательно напряжения питания. Высокий уровень открытого коллектора зависит от подтяжки и нагрузки.
Отношение сопротивлений: R1 и Rf влияют на топологии по-разному. Их отношение меняет гистерезис; совместное масштабирование сохраняет идеальные пороги.
Стандартные номиналы: Проектирование округляет сопротивление обратной связи до выбранного ряда и пересчитывает опорное напряжение. Пороги могут отличаться от заданных.

Разбор примера

Введите инвертирующий пример в анализе. При росте входа выход становится низким на верхнем пороге; при спаде — высоким на нижнем.

Пример исходных данных

Vref = 2.5 V; VOL = 0 V; VOH = 5 V
R1 = 10 kΩ; Rf = 100 kΩ

Ожидаемый результат
− / +	V↓	V↑	ΔV
−	2.272727 V	2.727273 V	0.454545 V
+	2.25 V	2.75 V	0.5 V

Неинвертирующая схема переключается наоборот. Даже одинаковые резисторы, опорное напряжение и уровни выхода дают другие пороги.

Вопросы и устранение неполадок

Что происходит между порогами?

Выход сохраняет прежнее состояние. Статическая модель не задаёт начальное состояние внутри полосы; график показывает оба пути.

Почему проект отклонён?

Проверьте порядок порогов, уровней выхода и топологию. Инвертирующий гистерезис должен быть уже размаха выхода; неверные сочетания не дают положительных сопротивлений.

Реальный компаратор переключится точно здесь?

Смещение, допуски, входные ограничения, нагрузка и задержка меняют результат. Проверьте компонент и подтяжку по документации.