Schmitt-Trigger - Berechenbar bis auf mV
Materialbedarf
Anz. | Bezeichnung | Datenblatt |
1 | Batterie/Spannungsquelle 9V | |
2 | Transistor BC548C | |
1 | Widerstand 100 Ohm | |
1 | Widerstand 470 Ohm | |
1 | Widerstand 1,0 kOhm | |
2 | Widerstand 47 kOhm | |
1 | Widerstand 100 kOhm | |
1 | Trimmpotentiometer 10 kOhm | |
1 | Standard-Leuchtdiode 3mm oder 5mm | 3mm, 5mm |
Aufbau der Schaltung
Draußen herrschen kalte Temperaturen. Die Heizung ist auch eiskalt und plötzlich, klickt es leise und die Heizung springt an. Nach einigen Minuten ist diese wohlig warm. Die Frage ist nun, warum schaltet die Steuerung so plötzlich? Für dieses Verhalten ist der Schmitt-Trigger verantwortlich. Dieser sorgt dafür, dass ein Verbraucher erst ab einen gewissen Schwellwert eingeschaltet bzw. abgeschaltet wird. Daher nennt man den Schmitt-Trigger auch Schwellwertschalter.
Dreht
man zur Inbetriebnahme den Trimmer auf Rechtsanschlag, bleibt die
Leuchtdiode dunkel. Wird nun der Trimmer langsam in Linksrichtung gedreht
schaltet bei einem bestimmten Punkt plötzlich die LED ein. Der Schwellwert
ist erreicht. Wird nun der Trimmer wieder zurück gedreht, dauert es aber etwas länger bis die LED wieder ausgeht. Dieser Unterschied zwischen Einschalten und Ausschalten nennt man Hysterese. Wäre diese nicht vorhanden, würde z.B. unsere Heizung ganz schnell hintereinander ein- bzw. abgeschaltet, welches dieser sicherlich nicht gut bekommen dürfte. |
Funktionsweise des Schmitt-Triggers
Ist der Trimmer im Linksanschlag leuchtet die LED. Der Transistor T1 bekommt nur Kontakt mit Masse und sperrt somit. Dadurch kann T2 problemlos über R2 und R4 durchsteuern und die LED leuchtet. |
Wird
nun der Trimmer in Richtung Rechtsanschlag gedreht ist irgendwann die
Schwellspannung von T1 erreicht und er beginnt sich zu öffnen. In diesem
Moment wird die Basis-Emitter-Strecke von T2 kurzgeschlossen und dieser sperrt
schlagartig. Solange T1 auch nur teilweise geöffnet bleibt, bleibt auch die LED entsprechend aus. |