5.2. Schmitt-Trigger oder Schwellwertschalter |
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Letztmalig dran rumgefummelt: 05.12.19 15:39:11 |
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Schmitt-Trigger sind bistabile Schwellwertschalter mit Hysterese und einem Steuereingang, die beim Über- bzw. unterschreiten bestimmter Eingangsschwellwerte umkippen und H- bzw. L-Pegel am Ausgang annehmen. |
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1. Schaltlogik des Schmitt-Triggers |
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sind die wichtige Grundschaltung der Digitaltechnik zur Digatalisierung von Eingangssignalen | ||||||
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viele logischen und Folgschaltungen lassen sich mit eingangsseitig mit Schmitt-Triggern realisieren (siehe auch MonoFlops) | ||||||
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Einsatzgebiete:
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Schalthysterese eines Schmitt-Triggers |
1. Schaltlogik des Schmitt-Triggers |
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Schmitt-Trigger sind bistabile Schwellwertschalter mit Hysterese und einem Steuereingang, die beim Über- bzw. unterschreiten bestimmter Eingangsschwellwerte umkippen und H- bzw. L-Pegel am Ausgang annehmen. |
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H-L-Übergang am Ausgang eines Schmitt-Triggers |
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Eingangs- und Ausgangsspannung am Schmitt-Trigger |
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Schmitt-Trigger mit TTL-NAND-Gattern
Grobe Näherungsberechnung |
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Als Verstärker in einer rückgekoppelten Triggerschaltung lassen sich auch logische Gatter verwenden. Bild
oben zeigt eine Triggerschaltung mit zwei TTL-NAND-Gattern, die ähnlich arbeitet wie die nichtinvertierende Grundschaltung mit OV. Die Zusammenschaltung zweier TTL-NAND-Gatter ergibt eine statische Übertragungskennlinie ähnlich zu Bild oben. Der dadurch entstehende „Verstärker" lässt sich durch die Ersatzschaltung im Bild hier näherungsweise beschreiben. Zu beachten sind der relativ große Eingangsstrom von TTL-Gattern sowie die starken Kennlinienstreuungen. Die Schaltschwellen sind stark temperaturabhängig, die Flankensteilheit ist jedoch sehr gut (Flankendauer z. B. <20 ... 40 ns). Die Variante eignet sich vor allem als Impulsformer. Orientierungswerte zu technischen Daten von Triggerschaltungen vermittelt Tafel 5.3. Schmitt-Trigger werden als Standardschaltungen in vielen Schaltkreisfamilien (TTL, CMOS usw.) angeboten (Tafel). Oft ist ein direkter Austausch mit einfachen Logikgattern möglich. |
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2. Schmitt-Trigger als Oszillator |
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Schmitt-Trigger mit TTL-NAND-Gattern
Als Beispiel für eine „nichtkonventionelle" Anwendung eines
Schmitt-Trigger-Schaltkreises zeigt Bild 5.9 einen RC-Oszillator. Die
Wirkungsweise ist folgende: |
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3. Schmitt-Trigger A302/TGA345 |
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Literatur: S. 312 |
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Schwellwertschalter A 902D und A 302D Innenbeschaltung des Schmitt-Trigger A902 - entspricht in etwa dem TGA345
Der A902D - er wird nicht mehr produziert - und sein Nachfolgetyp, der A 302 D, sind analog ansteuerbare Schwellwertschalter, die ausgangsseitig
TTL-Pegel abgeben. Der Ausgang hat einen offenen Kollektor: H-Pegel ergibt sich daher erst mit einem Widerstand nach Plus. Diese Typen können z. B. in
der Peripherie von TTL-Digitalschaltungen eingesetzt werden, etwa als Zeitgeber, Dämmerungsschalter, zur Überwachung von Temperaturen usw. Die relativ große Ausgangsbelastbarkeit gestattet jedoch auch Anwendungen, die neben dem Schaltkreis und der Spannungsquelle nur noch- eine Eingangssignalquelle
(Fotowiderstand, Heißleiter o. ä.) und den Ausgangssignalgeber (z. B. Leuchtdiode, Kleinsignallampe, Schallgeber) bzw. zur Umsetzung auf Kreise größerer
Schaltleistung ein Relais enthalten. Bild oben zeigt die Innenschaltung des A 902A
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Klasse | Bauelemente-Typ | Funktion |
74 - ; 74 LS; 47 HCT |
7414/19 | 6-fach Schmitt-Trigger (invertierend) |
74 - ; 74 LS; 47 HCT | 7424/132 | 4 mal 2-Eingangs-NAND mit Schmitt-Triggern |
4000-er Serie (CMOS) | 4093 | 4 mal 2-Eingangs-NAND mit Schmitt-Triggern |
4000-er Serie (CMOS) | 40106 | 6-fach Schmitt-Trigger (invertierend) |
Analogserien | A302 | einfacher Schmitt-Trigger |
elektrische Bauelemente-Übersicht Schmitt-Trigger-Gates in verschiedenen Technologien
6. Verwandte Themen |
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Hat schon diese Site viel mit Logik zu tun, so kann's auf einer der folgenden damit noch happiger werden. Mich beeindruckt dabei immer wieder, wie man unter dem unwissenden Volk (das bist Du, der Du erarbeitend bis zu diesem Punkte gelangt bist, schon lange nicht mehr!) mit den Wörtchen "und", "oder" und "nicht" evtl. gespickt mit den Regeln der Relationenalgebra Verwirrung stiften kann. Wer's nicht glaubt, löst die Aufgaben unter dem dritten Bleistift. | ||||||
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© Samuel-von-Pufendorf-Gymnasium Flöha | © Frank Rost im März 1998 |
... dieser Text wurde nach den Regeln irgendeiner Rechtschreibreform verfasst - ich hab' irgendwann einmal beschlossen, an diesem Zirkus nicht mehr teilzunehemn ;-) „Dieses Land braucht eine Steuerreform, dieses Land braucht eine Rentenreform - wir schreiben Schiffahrt mit drei „f“!“ Diddi Hallervorden, dt. Komiker und Kabarettist |
Diese Seite wurde ohne Zusatz irgendwelcher Konversationsstoffe erstellt ;-) |