Wie funktioniert ein Inverter?
Ich weiss was Inverter sind, aber wie funktioniert es? Wie kann ein Inverter das Signal umkehren? Wie wird ein Inverter hergestellt?
4 Antworten
Da du "Logikgatter" als Thema hast, nehme ich an, du meinst den Inverter der Digitaltechnik.
Im einfachsten Fall wäre das ein simpler Transistor mit Pull-up Widerstand dahinter. Wenn die Basis angesteuert wird, schaltet er durch und zieht dem Kollektor nach Masse. Anderenfalls ist er gesperrt, und der Ausgang liefert über den Pull-up-Widerstand Spannung. Schon ist das Signal invertiert.
In der Praxis (innerhalb von integrierten Schaltungen) ist er etwas komplizierter aufgebaut, z.B. symmetrisch aus 2 CMOS-Transistoren, die den Ausgang entweder auf Betriebsspannung oder auf Masse ziehen können.
Das ist jetzt noch nicht so ganz klar was du meinst, mir fallen da nämlich schlagartig zwei Themen ein: Logikbaustein und Wechselrichter.
Ein Inverter als Logikbaustein macht aus einer 1 eine 0 und umgekehrt.
Realistisch aufgebaut ein Transistor über einen Vorwiderstand am Kollektor erhält an seiner Basis plötzlich eine "1", er schaltet durch und zieht das Logiklevel an seinem Kollektor auf "0".
Praktisches Bauteil aus der Wirklichkeit: 74HC540N zum Beispiel.
Dann kann ein Inverter aber auch ein Wechselrichter sein, der Begriff taucht häufig im Zusammenhang mit Photovoltaik auf. Hier wird aus einer DC Gleichspannung eine AC Wechselspannung gemacht. Einfach und kurz erklärt, ein Quarzoszillator am Anfang, der über diverse Teiler auf 50Hz heruntergeteilt wird, dieser steuert dann mindestens 4 in Brücke geschaltete MosFET an, die an der Gleichspannung anliegen, die wechselgerichtet werden soll. Der Ausgang geht dann auf einen Transformator, der auf die gewünschte Ausgangsspannung von 230V hochtransformiert. Das als Prinziperklärung, gibt natürlich viele Abwandlungen der Geräte....
Am einfachsten lässt sich „Inverter“ mit „Wechselrichter“ übersetzen, da er Gleichstrom zuverlässig in Wechselstrom umwandelt. Der große Vorteil dieser Technologie ist, dass am Ende dieses Prozesses eine perfekte und reine Sinusspannung geliefert wird. Quasi Strom mit der konstant hohen Qualität einer Haussteckdose
Bei einem Logikgatter ist ein Inverter eigentlich nur ein einzelner Transistor mit Widerständen. Steigt die Spannung am Eingang auf 1 wird der Transistor leitend und zieht den Ausgang Richtung 0