Електротехніка та електроніка

Калькулятор компаратора і тригера Шмітта

Обчисліть пороги перемикання та гістерезис або виберіть стандартні резистори зворотного зв’язку.

Ваші дані

Топологія схеми

Низька вихідна напруга · VOL · V

Висока вихідна напруга · VOH · V

Опорна напруга · Vref · V

Опорний / вхідний резистор · R1 · kΩ

Резистор зворотного зв’язку · Rf · kΩ

Розрахувати задані пороги

Нижній поріг · VT− · V

Верхній поріг · VT+ · V

Стандартний ряд резисторів

R1 залишається незмінним; Rf береться з вибраного ряду. Vref коригується для збереження середини порогів.

Ідеальна push-pull-модель із заданими вихідними напругами. Перевірте вхідний діапазон, зміщення та допуски резисторів; внутрішній гістерезис не враховано.

Ваші результати

Нижній поріг · VT−: —

Верхній поріг · VT+: —

Ширина гістерезису: —

Середина порогів: —

Крива гістерезису

Формула—

Налаштування порогів додатним зворотним зв'язком

Порівняйте інвертувальний і неінвертувальний тригери Шмітта з ідеальними рівнями виходу. Зворотний зв'язок розділяє пороги зростання і спадання. Статична модель не описує затримку, завадостійкість або діапазон конкретного компаратора.

Покрокова інструкція

Виберіть топологію та аналіз або проєктування. З'єднуйте резистори за схемою.
Введіть опорну й вихідні напруги та опори в показаних одиницях. У проєктуванні задайте нижній і верхній пороги.
Перевірте пороги й ширину гістерезису. Після застосування стандартного резистора оцініть отримані значення та похибки.

Налаштування й обмеження

Рівні виходу: Використовуйте реалістичні VOL і VOH, не обов'язково напруги живлення. Високий рівень відкритого колектора залежить від підтягування й навантаження.
Співвідношення опорів: R1 і Rf діють у топологіях по-різному. Їхнє співвідношення змінює гістерезис; спільне масштабування зберігає ідеальні пороги.
Стандартні номінали: Проєктування округлює опір зворотного зв'язку до вибраного ряду й перераховує опору. Отримані пороги можуть відрізнятися від цільових.

Розбір прикладу

Введіть інвертувальний приклад в аналізі. Коли вхід зростає, вихід стає низьким на верхньому порозі; коли спадає — високим на нижньому.

Приклад вхідних даних

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

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

Неінвертувальна схема перемикається навпаки. Навіть однакові резистори, опора й вихідні рівні дають інші пороги.

Запитання й усунення несправностей

Що відбувається між порогами?

Вихід зберігає попередній стан. Статична модель не визначає початковий стан усередині смуги; графік показує обидва шляхи.

Чому проєкт відхилено?

Перевірте порядок порогів, вихідних рівнів і топологію. Інвертувальний гістерезис має бути вужчим за розмах виходу; хибні поєднання не дають додатних опорів.

Реальний компаратор перемкнеться точно тут?

Зміщення, допуски, вхідні межі, навантаження й затримка змінюють результат. Перевірте компонент і підтягування за документацією.