Wie funktioniert ein (analoger) Schmitt-Trigger?

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Autor
Wie funktioniert ein (analoger) Schmitt-Trigger?

    







BID = 234964

Steppenwolf

Schreibmaschine



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Hallo miteinander,

eine weitere Schaltung, die ich nicht verstehe, ist der Schmitt-Trigger.

Wies aussieht, kann diese Schaltung, abhängig von der Eingangsspannung, klar "an" und "aus" definieren. Die Hysterese verstehe ich auch.

Im Anhang ist ein Schaltplan.

Wo findet man Spannung, wenn die Schaltung auf "an" wechselt? Dort, wo das Voltmeter ist?
Wofür das Poti?
Wie funktioniert überhaupt die Schaltung?

Herzlichen Gruss
Mario




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BID = 234979

perl

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Immer erst im Forum suchen. Das meiste war schon mal da.
Link


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Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.



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Besonders VDE0100; VDE0550/0551; VDE0700; VDE0711; VDE0860 beachten !

BID = 235150

Steppenwolf

Schreibmaschine



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Hmm, trotz deinem Link verstehe ich die Funktion noch nicht. Ich versuch aber mal, sie mir zu erklären:

Wenn man beim Poti den Widerstand verkleinert, kriegt der linke Transistor mehr Saft ab. Dadurch beginnt er zu leiten. Dadurch sperrt der rechte Transistor.==> Die Schaltung ist "aus".
Wenn man den Widerstand erhöht, dann sperrt der linke Transistor==> Der rechte Transi kann leiten ==> Die Schaltung ist "an".

Aber das ist ja genau verkehrt....
Irgendwie ists falsch...

Gruss
Mario

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BID = 235272

Onra

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Beiträge: 2488


Hallo,
mit "Widerstand verkleinern und vergrößern" verwirrst Du Dich nur selbst. An der Basis des linken Transistors steht eine Spannung an.
Fang bei 0V an und gehe langsam mit der Spannung hoch.
Und "An" oder "Aus" ist doch Definitionssache, oder?
O.

BID = 235704

Steppenwolf

Schreibmaschine



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Hmm, wenn ich bei 0V anfange und dann hochdrehe, dann leitet irgendwie immer nur der linke Transi... ??

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BID = 235894

PhyMaLehrer

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Zunächst zum Thema EIN und AUS: Stimmt, das ist Ansichtssache. Wenn du z. B. in Reihe zu dem 1-k-Widerstand eine LED schaltest, dann wäre "EIN" eine leuchtende LED und ein leitender rechter Transistor. Wenn EIN aber heißt: Spannung am Ausgang, dann muß der rechte Transistor gesperrt sein. - In letzterem Sinne ist es auch bei dieser Schaltung.

Zur Funktion: Der "Trick" liegt im gemeinsamen Emitterwiderstand der beiden Transistoren und den verschieden großen Kollektorwiderständen.
Zur Erinnerung: NPN-Si-Transistoren brauchen etwa 0,8 V zwischen Basis und Emitter, um leitend zu werden. So, nun los:

Anfangs sei der Schleifer des Potis gegen Masse gedreht. Die Spannung an der Basis des linken Transistors ist Null und er ist demzufolge gesperrt. Über die Widerstände 4,7 k und 10 k bekommt der rechte Transistor Basisistrom und ist geöffnet. Am Ausgang liegt eine kleine Spannung (aber nicht Null, dazu gleich!), was AUS bedeutet.
Der Kollektorstrom des rechten Transistors fließt aber auch über den 470-Ohm-Widerstand, an dem deshalb eine bestimmte Spannung abfällt (im folgenden UE genannt).
Drehen wir jetzt den Schleifer des Potis Richtung Betriebsspannung. Es ist zu beachten, daß die Poti-Spannung ja nicht direkt zwischen Basis und Emitter des linken Transistors liegt, sondern der 470-Ohm-Widerstand mit dem Spannungsabfall UE noch in Reihe geschaltet ist. Um den linken Transistor leiten zu lassen, braucht man also nicht nur 0,8 V, sondern 0,8 V + UE. Wenn diese Spannung erreicht wird, beginnt der linke Transistor zu leiten. Damit wird die Basis des rechten Transistors zunehmend gegen Masse gezogen und er sperrt. Dadurch wird sein Kollektorstrom geringer und damit auch der Spannungsabfall UE. Aus diesem Grunde wird - auch bei jetzt unveränderter Position des Schleifers! - die wirksame Spannung zwischen Basis und Emitter des linken Transistors größer (weil die "Gegenspannung" über dem 470-Ohm-Widerstand kleiner wird), der linke Transistor öffnet weiter, der rechte sperrt weiter usw. Dadurch kommt es zu einem schlagartigen Umschalten der beiden Transistoren.
Aber der Kollektorstrom des linken Transistors fließt doch auch über den 470-Ohm-Widerstand und erzeugt einen Spannungsabfall an ihm? Richtig, aber der Kollektorwiderstand des linken Transistors ist kleiner, somit ist auch (im Vergleich zum vorher leitenden rechten Transistor) der Kollektorstrom kleiner und damit auch der Spannungsabfall UE, so daß der beschriebene Effekt auf jeden Fall zustande kommt.
Da ja nun UE"neu" < UE"alt" ist, so ist auch die Spannung 0,8 V + UE"neu", bei der die Schaltung beim Zurückdrehen des Schleifers wieder in ihren anderen AUS-Zustand kippt, kleiner als die Spannung 0,8 V + UE"alt" zum EIN-Schalten. Die Differenz der Spannungen ist die Hysterese der Schaltung.
Übrigens: So wie beim Einschalten UE kleiner wurde und das Umschalten schlagartig erfolgte, wird beim Ausschalten UE wieder größer, was das schlagartige Sperren des linken und das Durchschalten des rechten Transistors gewährleistet.
Ach ja: Auch bei leitendem rechten Transistor beträgt die Ausgangsspannung immer UE + einer gewissen Restspannung zwischen E und C des rechten Transistors.

Au weia, habe ich jetzt etwa alle Klarheiten beseitigt

BID = 236060

Steppenwolf

Schreibmaschine



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Oh, vielen, vielen Dank! Sehr schön erklärt, jetzt kapier ichs!! Coole Sache!

Nur: das mit der "AN"/"AUS"-Definitionssache ist irgendwie strub...

Den sprungartigen "An"-"Aus"-Wechsel erlebt man ja nur am Kollektor des rechten Transis (dort, wo das Voltmeter dran hängt), oder? Dann funktionierts ja genau umgekehrt: 0V am linken Transi bedeutet: Led an und umgekehrt, oder?


Herzlichen Gruss
und vieeelen Dank!

Mario

PS: etwas hakt noch:
der linke Transi hat doch einen kleineren Kollektorwiderstand als der rechte==> höherer Kollektorstrom==> höherer Spannungsabfall am 470-Ohmer, oder? Aber hää, du schreibst da:

"Aber der Kollektorstrom des linken Transistors fließt doch auch über den 470-Ohm-Widerstand und erzeugt einen Spannungsabfall an ihm? Richtig, aber der Kollektorwiderstand des linken Transistors ist kleiner, somit ist auch (im Vergleich zum vorher leitenden rechten Transistor) der Kollektorstrom kleiner und damit auch der Spannungsabfall UE, so daß der beschriebene Effekt auf jeden Fall zustande kommt. "

??




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BID = 236076

PhyMaLehrer

Schriftsteller



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Nanu, stehe ich verkehrt herum oder wie?
Beim linken Transistor ist der Kollektorwiderstand 4,7 kOhm, beim rechten 1 kOhm, stimmts? 4,7 > 1, richtig?
Auf jeden Fall danke für das Lob!

BID = 236108

Steppenwolf

Schreibmaschine



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Ah, logo! Sorry, hab am falschen Ort geguckt!
Jetzt ist alles für meine Bedürfnisse geklärt!

Gruss
Mario

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BID = 396956

bigpuster

Gesprächig



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Ähm *räusper*

@PhyMaLehrer : VIELEN DANK. Nach drei Tagen Googel verstehe ich das ganze zum ersten Mal!

Allerdings bleibe ich auch gedanklich an der Formulierung

Zitat :
Aber der Kollektorstrom des linken Transistors fließt doch auch über den 470-Ohm-Widerstand und erzeugt einen Spannungsabfall an ihm? Richtig, aber der Kollektorwiderstand des linken Transistors ist kleiner, somit ist auch (im Vergleich zum vorher leitenden rechten Transistor) der Kollektorstrom kleiner und damit auch der Spannungsabfall UE, so daß der beschriebene Effekt auf jeden Fall zustande kommt.


Ist nicht der 4,7K der Kollektorwiderstand des linken Transistors und der 1K der Kollektorwiderstand des rechten Transistors?
Dann ist doch der Kollektorwiderstand vom linken Transistor größer als der des rechten!?

Die Schlussfolgerung


Zitat :
der Kollektorstrom kleiner und damit auch der Spannungsabfall UE, so daß der beschriebene Effekt auf jeden Fall zustande kommt.


stimmt ja dann wieder.

Bitte nicht falsch verstehen. Ich will nichts "Besserwissen", habe echt keine große Ahnung und will es richtig kapieren.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: bigpuster am  4 Jan 2007 22:38 ]

BID = 397024

PhyMaLehrer

Schriftsteller



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Du hast ja sowas von recht: Der Widerstand ist größer, deshalb ist der Strom kleiner.

(Gibt mindestens drei Punkte Abzug für mich! Ich gelobe Besserung!)


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