Schmitttrigger symbol.png für einen Schmitt-Trigger]] Der Schmitt-Trigger, benannt nach einem Erfinder Otto Schmitt, ist eine elektronische Schaltung z.B. zum Entprellen von Schaltern oder zur Formung von Signalen.

Funktion

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Der Schmitt-Trigger ist ein analoger Komparator mit Mitkopplung, arbeitet also als Vergleicher für zwei analoge Spannungen. Er funktioniert als Schwellwertschalter. Durch die Mitkopplung besitzt er im Gegensatz zum Komparator jedoch unterschiedliche Ein- und Ausschaltschwellen, die um den Hysterese genannten Wert auseinanderliegen.

Überschreitet die Eingangsspannung die obere Schaltschwelle des Schmitt-Triggers, so kippt seine Ausgangsspannung vom Spannungswert der positiven Betriebsspannung auf den Wert der negativen Betriebsspannung. Unterschreitet die Eingangsspannung anschließend die untere Schaltschwelle, so kippt die Ausgangsspannung zurück auf positive Betriebsspannung. Die Differenzspannung zwischen den beiden Kippspannungen auf der Eingangsseite ist die Hysterese und lässt sich durch die Widerstände R1 und R2 definieren.

Gebräuchlichster Schmitt-Trigger

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Das hier gezeigte Schaltbild stellt den geläufigsten Aufbau eines Schmitt-Trigger dar:

Ni_schmitt.png des Schmitt-Triggers]]
Dieser Typus arbeitet mit einem Operationsverstärker mit Mitkopplung, ist nicht invertierend und genügt dabei folgenden Gleichungen der beiden Schaltschwellen:

$U\_1\; =\; U\_r\; +\; \{R\_2\; \backslash over\; \{R\_1+R\_2\}\}\; \backslash cdot\; (+U\_v-U\_r)$

$U\_2\; =\; U\_r\; +\; \{R\_2\; \backslash over\; \{R\_1+R\_2\}\}\; \backslash cdot\; (-U\_v-U\_r)$

Die Spannung $U\_v$ entspricht in der Modellierung der Versorgungsspannung des Operationsverstärkers, bei einem realen OpAmp sollten jedoch die Sättigungsspannungen des Ausgangs zur Berechnung von Größen eingesetzt werden. Es ist auch möglich, einen OpAmp als Schmitt-Trigger auch mit asynchroner Versorgungsspannung, also z.B. mit einer positiven Spannung deren Masse (entspricht dann $-U\_v$) zu speisen.

Als Kennlinie weist der Schmitt-Trigger in der Eingangs-/Ausgangsspannungs-Ebene folgende Figur auf, an die das Schaltsymbol angelehnt ist:

Schmitt kennlinie.png des Schmitt-Triggers]]

Weitere mögliche Aufbauten

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Int_Schmitt-Trigger.png-Technologie]] OP SchmittTrigger.pngs]]

Anwendung

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Werden digitale Signale über lange Kabelstrecken übertragen, so werden die Signalflanken auf Grund der Tiefpasscharakteristik eines jeden Kabels verschliffen. Ein Schmitt-Trigger erzeugt für nachfolgende Schaltungsteile wieder steile Signalflanken und eindeutige Signalpegel.

Weblinks

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• SCHMITT-TRIGGER im Elektronik-Kompendium
• Vom Operationsverstärker bis zum Schmitt-Trigger, kontinuierlich einstellbar.
• 230-VAC-Netzfrequenzsynchronisation mit dem CMOS-555-Timer-IC als Schmitt-Trigger

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