R R u a auf den Pluseingang gekoppelt.

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Clemens Meinhardt
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1 Kischaltngn. LITEATU U. Titz/Ch. Schnk; Halblitrschaltngstchnik, Sringr. EINLEITUNG Kischaltngn lassn sich mit Orationsvrstärkrn bsondrs übrsichtlich afban. Ein Orationsvrstärkr ist in intgrirtr Schaltkris (IC) mit shr hohr Vrstärkng, großm Eingangswidrstand nd zwi gtrnntn Eingängn. Ein ositiv Sannng führt am invrtirndn Eingang (-E) z inr ngativn Asgangssannng a -v nd am nichtinvrtirndn Eingang E z inr ositivn Sannng a v, wnn dr jwils andr Eingang grdt ist. Wnn in Vrstärkr zr Schwingngsrzgng vrwndt wrdn soll, mß in Til sinr Asgangssannng so an dn Eingang zrückgführt wrdn, daß di Eingangssannng vrgrößrt wird. Bim Orationsvrstärkr gschiht das drch ückkolng af dn lsingang (Mitkolng). Wgn ds großn Vrstärkngsfaktors läßt schon in klin ositiv Sannng zwischn dn bidn Eingängn di Asgangssannng af inn Maximalwrt a max anstign, dr twas klinr ist als di ositiv Btribssannng U b. Entsrchnd stllt sich bi ngativr Eingangssannng in ntrr Grnzwrt a min -U b in. 3. SCHMITT-TIGGE MIT DIFFEENZVESTÄKE Dr Schmitt-Triggr ist in bistabil Kischaltng, di ihrn Asgangszstand ändrt, wnn di Eingangssannng inn bstimmtn, instllbarn Sannngsgl rricht. Anwndngsbisil: Schwllwrtschaltr, Umwandlng blibigr Wchslsannngn in chtcksannngn. In dr Schaltng Abb. wird di Sannng a af dn lsingang gkolt. D - 0 a wchslt di olarität, wnn wird, Abb. d.h. wnn am Minsingang in glich groß Eingangssannng ligt wi am lsingang. a wird ositiv bi a min a wird ngativ bi a max. Di Diffrnz dr bidn Schaltsannngn hißt Schalthystrs: Mssngn Afba dr Schaltng nach Abb. Mssng dr Schaltsannngn mit dm Zwistrahloszillograhn nd Ermittlng dr Schalthystrs mit dn am Arbitslatz anggbnn Wrtn. Di gmssnn Schalthystrsn sind mit dn brchntn z vrglichn. hysikalischs Anfängrraktikm Univrsität Hannovr

2 4. SCHMITT-TIGGE MIT NICHT INVETIEENDEM VESTÄKE Bi Schaltng Abb. ligt am lsingang nd wird nicht invrtirt, d.h. max, a max nd habn das glich Vorzichn. D - N wird Nll, wnn di Eingangssannng di bnfalls am lsingang lignd rückgkolt Sannng a grad komnsirt, d.h. a wird ositiv bi a min, a wird ngativ bi a max. Abb. Mssngn Afba dr Schaltng gmäß Abb. Mssng dr Schaltsannngn nd Ermittlng dr Schalthystrs mit dn am Arbitslatz anggbnn Wrtn. 5. MULTIVIBATO Dr Mltivibrator in Abb. 3 ist in Schmitt-Triggr vom Ty Abb., dssn Eingangssannng in zitabhängig Kondnsatorsannng ist. Dr Kondnsator C wird von dr Asgangssannng a max übr dn Widrstand afgladn. Sobald di Kondnsatorsannng t max ( C ) C di Höh dr Schaltsannng a a max rricht, sringt di Asgangssannng af a min. Dr Kondnsator wird nn drch a min mgladn, bis C glich Abb. 3 a min wird nd a widr di olarität wchslt. Di Schwingngsdar ist glich dr Zit, di bnötigt wird, m dn Kondnsator von af nd zrück af z bringn. T C ln( ) ()

3 Mssngn Afba dr Schaltng mit,, nd C (Wrt am Arbitslatz).. a (t) nd C (t) mit Oszillograhn mssn nd grahisch darstlln.. Ermittlng von T nd Vrglich mit (). 3. drch otntiomtr rstzn. Wlch Frqnzändrngn könnn damit ngfähr rricht wrdn, ohn dass di chtckform z stark vrzrrt wird? 6. MULTIVIBATO MIT VEÄNDELICHEM TASTVEHÄLTNIS Z Abb. 4: Bi ositivr Asgangssannng a flißt dr Ladstrom für C übr dn variabln Widrstand. Wnn ist, wrdn di Umladngszitn von C bis zm Errichn dr Schaltsannngn ntrschidlich: nglichs Tastvrhältnis. Mssngn Afba dr Schaltng (Wrt am Arbitslatz) Mssng ds Tastvrhältnisss, wnn. maximal,. minimal (ohn z groß Vrzrrng). Abb DEIECK-ECHTECK-GENEATO Abb. 5 Dr Drick-chtck-Gnrator in Abb. 5 bstht as inm Schmitt-Triggr gmäß Abb. nd inm Umkhrintgrator. Dr Schmitt-Triggr lifrt in konstant Asgangssannng a, di dr Intgrator intgrirt: a t a. C 3

4 Dis linar abfallnd Sannng ligt übr am ls-eingang ds Schmitt-Triggrs, dssn Schaltsannngn amax nd amin sind. Sobald a wird, sringt a max nach a min nd a stigt linar an, bis dr Triggrgl rricht ist. Di Schwingngsdar ist m so größr, j langsamr a anstigt (j größr C) nd j größr di Schaltsannng ist ( ): T C 4 () Mssngn Afba dr Schaltng nach Abb. 5 (Wrt am Arbitslatz).. a nd a mit Oszillograhn mssn nd grahisch darstlln. Schwingngsdar bstimmn nd mit Gl. () vrglichn.. vrändrn (Wrt am Arbitslatz). Wi ändrn sich di Schwingngsdar nd di Höh dr Asgangssannng a nd a? 8. NAND-GATTE NAND-Gattr sind intgrirt Balmnt, as dnn sich logisch Schaltngn afban lassn. Si habn zwi Eingäng x nd x nd inn Asgang y, dr nr di Schaltzständ 0 nd annhmn kann. Schaltt man x nd x zsammn, so rhält man logisch in Ngationsglid nd schaltngstchnisch inn sannngsgstrtn Schaltr. Di statisch Knnlini wird nach Abb. 6 gmssn. Mssngn Afba dr Schaltng nach Abb. 6 mit dn Wrtn am Arbitslatz. Mssng nd grahisch Darstllng a a ( ). Ermittlng dr Schaltsannng. Abb. 6 4

5 9. MULTIVIBATO MIT NAND-GATTE As zwi NAND-Gattrn läßt sich nach Abb. 7 in shr infachr chtckgnrator zsammnschaltn, dr mit 5 V btribn wrdn kann. Jds Gattr invrtirt di Sannng, so daß man drch ückkolng ds Asgangs dr. Stf af dn Eingang dr. Stf übr dn Kondnsator C in Mitkolng rhält, di zr Slbstrrgng führt. Di Schwingngszit kann mit nd C vrändrt wrdn. Für schalt max ist T C ln3 (3) Abb. 7 Mssngn Afba dr Schaltng nach Abb. 7 (Wrt am Arbitslatz).. nkt A an Mass. Mssng von a nd a mit Oszillograh.. nkt A nicht an Mass. Mssng nd grahisch Darstllng von a (t) nd a (t) nd (t). Mssng dr Schwingngsdar nd Vrglich mit Gl. (3). Erklärng ds Vrlafs von (t). 5

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