Schmitt Trigger Schaltschwellen?
Ich soll die Schaltschwellen U_up und U_down der gegebenen Schaltung berechnen. Lt LT-Spice ist U_up=1,6V und U_down= 3,4V.
Wie kann ich das händisch berechnen? Simulation ist ja schön und gut, ich möcht es aber auch verstehen. Mein Plan wäre gewesen die Schaltung mittels Helmholtz zu analysieren und mir Ue auszurechnen:
Dafür zeichne ich die Schaltung mal um:
Hier komm ich aber auf falsche Werte (zumindest lt Simulation sind sie falsch). Hat irgendwer eine Idee wo mein Denkfehler liegt?
3 Antworten
Du brauchst dazu die maximal möglichen Ausgangsspannungen des OPV. Das sind beim IDEALEN OPV praktisch die Versorgungsspannungen - bei jedem REALEN OPV kommt der Ausgang da aber nie ganz ran.....An der roten Kurve sieht man, dass Du max. nur auf 4V kommst (Versorgung +5V) und minimal nicht bis Null runter, sondern nur auf etwa 1V.
Jetzt ist es doch kein Problem mehr, die Spannung zwischen den beiden Widerständen R1 und R2 auszurechnen (Spannungsteiler) für diese beiden Fälle, wobei Du natürlich beachten musst, dass R1 nicht auf Masse (Null), sondern auf der fetsen Bezugsspannung 2,5V liegt.
Damit hast Du die beiden Spannungen am nicht-inv. Eingang - und der OPV schaltet um, wenn die Spannung über den Kondensator am inv. Eingang diesen Wert erreicht hat.
Nein - bein idealen müsstest Du die gleiche Rechnung für 0v und 5V durchführen (statt bei 1V und 4V). Beispiel: Bei Deiner Aufgabe musst Du ausrechnen, wie groß die Spannung zwischen R1 und R2 ist bei oben 4V und unten 2,5V. Im andern Fall oben 1V und unten 2.5V.
Warum oben 1V? Oben wären doch 5V beim idealen rail to rail OPV. Sprich ich hätte dann:
UR=Ua - Uh = 2,5V
UR1 = UR * R1/(R1+R2) = 1,5V
Udown = UR1 + Uh = 4V
Mit "oben" meine ich Deine reale Schaltung. Ich hab es doch geschrieben: Wenn am OPV-Ausgang 4V sind und unten bei R1 ist eine Spannung von 2,5V, dann kann man doch ausrechnen, was zwischenden Beiden R ist. Das gibt die eine Schwelle. Und dann am OPV-Ausgang 1V und unten weiterhin 2,5V, gibt die adere Schwelle.
4V und 1V sind doch die REALEN Spannungen bei Deinem OPV.
Ja aber ich rede ja gerade vom idealen und nicht vom realen. 1V und 4V Schwelle stimmen beim idealen btw.
Bei ener Versorgung von +5V sind die Grenzen für den IDEALEN OPV natürlich auch bei +5 und 0V. Du sollst doch aber für den REALEN OPV nachrechnen, oder?
Also +4 und +1V. Wieso redest Du denn weiter vom idealen OPV? Versteh ich nicht
Das war nur aus Interesse. Damit ich weiß ob ich es verstanden habe, hätte ich erwähnen sollen damit es zu keiner Verwirrung kommt.
OK - also ist jetzt alles klar? Gerechnete Werte stimmen mit Simulation überein?
Hier ist die Berechnung mit einem OP recht verständlich erklärt:
http://www.aaabbb.de/NonInvertingSchmittTrigger/NonInvertingSchmittTrigger.php
Viel Erfolg!
Unter dem Suchbegriff "Schmitt-Trigger mit OV" lassen sich die Schaltschwellen mittels Rechner leicht ermitteln.
LG H.
Sorry für die doofe Frage aber: wie meinst du das? Ich hab bisher im Inet diese spezifische OPV Schaltung nicht gefunden, deshalb dachte ich ich frag mal hier
Das Problem ist wohl die Referenzspannungsquelle (U = 2,5 V), durch die sich die Schaltschwellen aufgrund der Anhebung des Potentials am nicht invertierenden Eingang des OV gegenüber der Grundschaltung verschieben.
Danke jetzt hab ichs verstanden :) Beim idealen hätt ich dann 4V und 1V als Schwelle