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schmitttrigger:start

Invertierender Schmitt-Trigger

a) Baue den obenstehenden Versuch auf.

  1. Regle $V_{in}$ langsam von 0 V an nach oben, bis sich eine Änderung von $V_{out}$ ergibt.
  2. Regle $V_{in}$ dann langsam wieder herunter, bis $V_{out}$ zum Ausgangswert zurückgeht.

Was beobachtest Du?

Damit Du etwas Übung in der Bedienung des Signalgenerators und des Oszilloskops bekommst, kannst Du den Schmitt-Trigger auch mit diesen Geräten analysieren.
Hier eine Anleitung dazu.

Hysterese

Regelt man die Eingangsspannung $U_{in}$ des invertierenden Schmitt-Triggers hoch, so kippt die Ausgangsspannung bei $U_H$. Regelt man sie anschließend wieder herunter, so kehrt erst bei Unterschreitung von $U_L$ wieder zum Ausgangswert zurück.

Hier ein gutes Video zum Thema Schmitt-Trigger.

Anwendung: Schalter entprellen

Beobachte im Oszilloskop den zeitlichen Verlauf der Spannung beim Betätigen eines Tasters. Nutze dazu den “single shot trigger mode” des Oszilloskops:

  • Stelle den Trigger auf ca. 2 V
  • Stelle eine höhe zeitliche Auflösung ein (z.B. 50 ns per Div)
  • Stelle Edge-Triggering ein
  • Drücke auf den Button “Single” am Oszilloskop
  • Betätige jetzt den Taster in der Schaltung

Hier ein Video, in dem das Vorgehen gezeigt wird.
Der Graph am Oszilloskop sollte ungefähr so aussehen:

Idee: Wir schalten einen Schmitt-Trigger hinter den Schalter

In der Praxis schaltet man hinter den Taster noch ein RC-Netzwerk, um den zeitlichen Verlauf der Spannung vor dem Schmitt-Trigger noch etwas zu glätten. Zudem nutzen wir einen Pullup-Widerstand (10 kOhm), damit wir auch bei offenem Taster eine definierte Spannung am Schmitt-Trigger haben und so auszuschließen, dass wir Schaltsignale durch statische Elektrizität bekommen. Dies hat zudem den Vorteil, dass wir bei geschlossenem Taster hinter dem Schmitt-Trigger “high” (d.h. 5 V) sehen und bei offenem Taster “low” (d.h. 0 V). Baue die obige Schaltung auf und schließe die beiden Kanäle des Oszilloskops zuerst an den Punkten A und B, dann an den Punkten A und C an.

  • Welchen Einfluss hat das RC-Netzwerk auf den zeitlichen Verlauf der Spannung?
  • Welchen Einfluss hat der Schmitt-Trigger auf den zeitlichen Verlauf der Spannung?

Hier noch ein gutes Video zum Thema “Taster entprellen”:

schmitttrigger/start.txt · Last modified: by martin