Schulprojekt:Prototypenbau/Elektronik/Osc schmitt inv

Aus Wikiversity
Zur Navigation springen Zur Suche springen

Oszillator (Inverter mit Schmitttrigger)[Bearbeiten]

Im Datenblatt das 74HCT14 finden wir für VT+ (positive-going threshold voltage) bei einer Versorgungsspannung von VCC = 4.5 V minimal 1.7V typisch 2.38V und maximal 3.15V. Für VT- (negative-going threshold voltage) minimal 0.9 V Typisch 1.4V und maximal 2.0V. Die VH hysteresis voltage ist also minimal 0.4V typisch 0.98V und maximal 1.4V

Hysterese.svg

Schaltungsdimensionierung für einen Rechteckgenerator:[Bearbeiten]

            

Ausgangsfrequenz gewünscht:

obere Schaltschwelle des Schmittinverters:

untere Schaltschwelle des Schmittinverters:

Kondensator C angenommen

Periodendauer

Kondensatorentladung :

Wenn wir die Formel umwandeln um R zu berechnen erhalten wir:

Wir simulieren die Schaltung mit 4,7 kΩ

OszillatorSchmittInverter.svg
Schmittosc osci2k.svg

Die Schaltschwellen sind vom verwendeten Ic abhängig.

Bei der Messung der aufgebauten Schaltung sehen wir die untere Schaltschwelle bei 1.88V und die obere Schwelle bei 3.10V. Dadurch ergibt sich eine Hysterese von

Um bei der Simulation vergleichbare Werte zu erhalten können wir beim Schmittinverter die Schaltschwellen einstellen. Der Parameter Vh ist Hysterese halbe. Bei diesem Beispiel ist. Vt ergibt sich aus der unteren Schaltschwelle VT- plus Vh.

Hier also Nach einem Rechtsklick auf das Invertersymbol können wir bei SpiceLine folgendes einfügen:

Vt=2.49V Vh=0.61V Vlow=0 Vhigh=5V td=12n

Schmittosc sim2k.svg

Berechnungen:[Bearbeiten]

OszillatorSchmittInvertertiming.svg

  ,   , 


Berechnen der Zeit beim Laden zwischen VT- und VT+[Bearbeiten]

Kondensatorladung : Wenn wir die Formel umwandeln um t zu berechnen erhalten wir


Ladezeit


Berechnen der Zeit beim Entladen zwischen VT+ und VT-[Bearbeiten]

Kondensatorentladung: