Schmitt-Trigger (Entprellung)

AK-Automatisierungs und Kommunikationstechnik – TI – Technische Informatik
NWT – Netzwerktechnik – www.munz-udo.de
Schmitt-Trigger (Entprellung)
Einleitung
Ein Schmitt-Trigger hat einen Eingang und einen Ausgang und liefert abhängig vom Eingangspegel immer einen wohl
definierten Ausgangspegel. Dabei gilt stets:
Beispiel
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Am Ausgang liegt HIGH an, wenn der Pegel am Eingang eine Spannung UH
überschreitet.
Am Ausgang liegt LOW an, wenn der Pegel am Eingang eine Spannung UL
unterschreitet.
Dabei wird der bisherige Ausgangspegel aufrechterhalten, wenn sich der
Eingangspegel zwischen UL und UH befindet (Hysterese)
Der Übergang von LOW auf HIGH bzw. von HIGH auf LOW erfolgt stets mit
steiler Flanke.
Dieses Verhalten kann man beispielsweise ausnutzen, um mittels Schmitt-Trigger ein verrauschtes digitales Signal
wieder aufzufrischen. Ebenso müssen mechanische Taster bzw. Relaiskontakte entprellt werden, wenn sie digitale
ICs ansteuern sollen, besonders wenn sie Taktsignale generieren sollen.
Integrierte Schmitt-Trigger
Es existieren fertige ICs mit Schmitt-Trigger-Funktionalität. In der 74xx-Reihe ist das beispielsweise der 74xx14.
Weitere Typen sind unter 74xx aufgeführt. In der 4000er-Serie gibt es die Typen 4093 und 40106. Viele
Mikrocontroller wie z. B. der AVR haben bereits Schmitt-Trigger Eingänge, sodass nur noch die beiden Widerstände
und der Kondensator benötigt werden.
C:\Users\Udo\Desktop\Digitaltechnik\Schmitt-Trigger.doc
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Taster entprellen mit 74HC14
Schmitt-Trigger per Operationsverstärker
Ein Schmitt-Trigger lässt sich auch mit Hilfe eines Operationsverstärkers oder besser eines Komparators aufbauen.
Über einen Spannungsteiler (R1, R2) lässt sich der Schaltpunkt einstellen, im Beispiel auf 2,5V. R3 sorgt für die
Mitkopplung und damit für die Hysterese. Über das Verhältnis von R3 und R1//R2 wird die Hysteresebreite
festgelegt. Zu beachten ist bei dieser Schaltung, dass das Ausgangssignal invertiert wird. Wird also UH am Eingang
überschritten, geht der Operationsverstärker in die negative Sättigung, wird UL unterschritten, geht er in die positive
Sättigung.
Um die einzelnen Werte der Widerstände auszurechnen verwendet man folgende Formel: R1 muss gegeben sein.
R1 = < ? >
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