Komparator mit Hysterese Schaltung

Komparator mit Hysterese Schaltung

Der Komparator mit Hysterese verhindert ein Prellen des Ausgangssignals.

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Schema

So funktionierts

Komparator mit Hysterese Schaltung

Der Komparator mit Hysterese hat die Eigenschaft, dass er zwei unterschiedliche Schaltschwellen hat. Bei der höheren Schaltschwelle Vth-H wechselt der Komparatorausgang von Low zu High. Bei der tieferen Schaltschwelle Vth-L wechselt der Ausgang von High zu Low.

Die unterschiedlich wirkenden Schaltschwellen haben den Effekt, dass immer eine grosse Eingangssignaländerung nötig ist um den Ausgang hin und her zu schalten. So wird verhindert, dass der Ausgang prellt, wenn der Eingang die Schaltschwelle nur zögerlich überschreitet. So überträgt sich ein Rauschen auf dem Eingangssignal auch nicht auf den Ausgang.

Die unterschiedlichen Schaltschwellen werden erreicht, indem der Ausgang des Komparators mit Hysterese auf den nicht invertierenden Eingang geschaltet wird. So entsteht eine Mittkopplung. Ist der Ausgang des Komparators high, muss die Eingangsspannung sehr tief werden, um den Knotenpunkt zwischen R3 und R4 unter den Pegel am invertierenden Eingang zu ziehen. Ist der Ausgang jedoch auf low, wirken R3 und R4 wie ein Spannungsteiler, der die Eingangsspannung teilt. Umso höher muss sie werden um den invertierenden Eingang zu übertreffen.

Gib im untenstehenden Rechner die Widerstandswerte, VIn und Vcc ein um die Schaltschwellen zu berechnen.


Parametereingabe

Berechnete Werte

Vcc=

Vth-L=

R1=

Vth-H=

R2=

R3=

R4=

Kein Prellen

Der Komparator mit Hysterese verhindert, dass ein verrauschtes Signal den Ausgang zum Prellen bringt. Denn sobald die Eingangsspannung die Schaltschwelle das erste Mal überschreitet, wechselt die Schaltschwelle in einen entfernteren Spannungsbereich, wo sie für das Rauschen unerreichbar wird.


Schaltschwelle

Genau genommen bleibt die Schaltschwelle am nicht invertierenden Eingang immer gleich. Sie wird durch das fixe Teilerverhältnis von R1 und R2 bestimmt. Aber der Ausgang des Komparators erschwert es durch seine Mitkopplung dem Eingang, duese Schwelle zu überschreiten.



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