Zweipunktregler/ Schmitt Trigger

[Bleon H. (blehal)]

Hallo Liebes Forum,
Könnte mir jemand diese Formeln erklären und mir erläutern was ich 
verändern muss in der Rechnung so das die Ausgangsspannung sich 
verändert. Danke im voraus
Lg

[Falk B. (falk)]

Bleon H. schrieb:
> Könnte mir jemand diese Formeln erklären

Die Schaltung ist ein invertierender Schmitt-Trigger, da die 
Eingangsspannung direkt an den invertierenden Eingang geht.
U_L ist die untere Schaltschwelle am Eingang. Wenn diese unterschritten 
wird, schaltet der Ausgang von LOW auf HIGH.
U_H ist die obere Schaltschwelle am Eingang. Wenn diese überschritten 
wird, schaltet der Ausgang von HIGH auf LOW.

Die Formel kann man dadurch herleiten, indem man davon ausgeht, daß der 
Ausgang auf LOW liegt und Ue > U_L ist. Weiterhin nimmt man an, daß der 
Komparator ideal ist und bei einer winzigen, positiven Differenzspannung 
am Ausgang auf HIGH geht und umgekehrt.

R1-R3 bilden einen Spannungsteiler, der aber umschaltbar ist. Denn der 
Ausgang kann über R3 den Knotenpunkt nach oben und unten ziehen. 
Wieviel, hängt von den Verhältnissen der Widerstände ab. Je kleiner R3 
im Verhältnis zu R1 und R2, umso mehr kann er den Knotenpunkt nach oben 
und unten verstimmen und damit die Hysterese vergrößern.

Also. Wenn man U_L berechnen will, muss man ausrechnen, wie große die 
Spannung am +Eingang des Komparators ist, wenn dieser am Ausgang auf LOW 
liegt. Das gleiche gilt für U_H, wenn der Ausgang auf HIGH liegt. Das 
sind einfache Spannungsteilerformeln mit Reihen- und Parallelschaltung. 
Sie wird sogar hier noch vereinfacht, indem der Ausgang als ideal 
betrachtet wird, sprich, HIGH == VCC und LOW = 0V.

Wenn man es mit realen Bauteilen rechnen will, siehe 
Schmitt-Trigger.

und mir erläutern was ich
> verändern muss in der Rechnung so das die Ausgangsspannung sich
> verändert.

Gar nichts. Wenn sich die Ausgangsspannung ändern soll, dann muss sich 
die Eingangsspannung über die Grenzen von U_L bzw. U_H bewegen, dann 
schaltet der Schmitt-Trigger. Wenn man U_L und U_H verändern will, muss 
man R1, R2 und R3 anpassen. Dazu muss man die Formeln oben nach R1, R2 
und R3 umstellen. Das ist eine gute ÖÖÖÖbong för den Schöööler.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Bleon H. schrieb:
> so das die Ausgangsspannung sich verändert.
Wie meinst du das?

Die Ausgangsspannung des Komparators wird hier (optimal) als 0V bzw. Ub 
angenommen, denn sonst dürfte der R3 nicht einfach so parallel zu R1 
bzw. R2 geschaltet werden und unkorrigiert in die Rechung einfließen.
In der schaltungstechnischen Realität muss man vom optimalen Verstärker 
kommend die Rechnung ggfs. anpassen, wenn der Ausgang des Komparators 
nicht bis an 0V und/oder +Ub herankommt.

Die unteren beiden Bilder haben zum Glück offenbar nichts mit der oberen 
"Aufgabe" zu tun, denn dort findet sich kein Uff...

[Bleon H. (blehal)]

Danke für die schnelle Antwort.
Ich sitze jetzt schon lange daran aber bekomme nicht die Werte raus die 
ich haben will.
Die Werte die ich bekommen will sind einmal 2V und einmal 6V.
Könnten sie mir vielleicht bei der Rechnung helfen?
Lg

[HildeK (Gast)]

Bleon H. schrieb:
> Ich sitze jetzt schon lange daran aber bekomme nicht die Werte raus die
> ich haben will.

Wundert mich nicht.
Es sind ja auch keine Werte gegeben für UB und für R1...R3.
Die wären schon notwendig ...

[Bleon H. (blehal)]

Für UB haben wir 10V vorgegeben bekommen.
Lg

[HildeK (Gast)]

Bleon H. schrieb:
> Für UB haben wir 10V vorgegeben bekommen.

Ok. Ist aber nur die halbe Miete.
Die Formeln stehen ja unter 1) und 2) da, man muss nur die Werte für die 
drei Widerstände einsetzen. Die braucht man dazu.

Oder lautet die Aufgabe womöglich ganz anders? Z.B. Berechne R1 ... R3, 
wenn der Komparator bei Uin = 2V bzw. 6V umschalten soll?
Dann gelten die Gleichungen 3) und 4), wobei du einen Widerstand frei 
wählen kannst - in dem Fall wäre der R1 dafür vorgesehen.

[Bleon H. (blehal)]

Ich habe es auch mit den Gleichungen 3 und 4 versucht und die Ergebnisse 
in die ersten beiden eingegeben aber es kam trotzdem nichts sinnvolles 
raus.
Bitte um Hilfe!
Lg

[Prof. Schnauz (Gast)]

Falk B. schrieb:
> Das ist eine gute ÖÖÖÖbong för den Schöööler.

Ha, Falk hat "Die Feuerzangenbowle" gesehen.

[HildeK (Gast)]

Bleon H. schrieb:
> Ich habe es auch mit den Gleichungen 3 und 4 versucht und die Ergebnisse
> in die ersten beiden eingegeben aber es kam trotzdem nichts sinnvolles
> raus.

Dann zeig mal, was du gerechnet hast.

Nochmal: alles, was man in der Aufgabe allgemein rechnen kann steht da.
Für eine numerisches Ergebnis benötigt man entweder
- UB und die drei Widerstände, um die Schaltschwellen zu berechnen
- UB, einen Widerstand und die Schaltschwellen, um die beiden anderen 
Widerstände zu berechnen.
- UB und die Schaltschwellen mit freier Wahl eines Widerstands, um 
passend die anderen Widerstände zu berechnen

[Harald W. (wilhelms)]

HildeK schrieb:

> Nochmal: alles, was man in der Aufgabe allgemein rechnen kann steht da.
> Für eine numerisches Ergebnis benötigt man entweder
> - UB und die drei Widerstände, um die Schaltschwellen zu berechnen
> - UB, einen Widerstand und die Schaltschwellen, um die beiden anderen
> Widerstände zu berechnen.
> - UB und die Schaltschwellen mit freier Wahl eines Widerstands, um
> passend die anderen Widerstände zu berechnen

Ja, und normalerweise braucht man dazu nur Spannungsteiler berechnen
und die berechnet man per Dreisatz, was man mal irgendwann in der
Schule in der sechsten Klasse o.ä. gehabt hat.

[Joachim B. (jar)]

Harald W. schrieb:
> Dreisatz

wird das heute noch gelehrt?
Ich dachte eher es geht um man kann seinen "Namen tanzen"
heute aktuell

https://www.zdf.de/dokumentation/37-grad/37-die-reifepruefung-100.html
Mathe wird überbewertet.