Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schmitt Trigger schaltet zu langsam?


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von Reinhard (gotbread)


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Hallo :)

ich möchte mit einem diskreten Schmitt Trigger ein Oszillatorsignal
(~300 khz) auf TTL-Pegel bringen. Dabei möchte ich steile Flanken.
Als Transistoren verwende ich, wie man im Schaltplan sieht, den BC547B.

In der Simulation erhalte ich auch ein schönes Rechtecksignal,
mein Oszi zeigt mir jedoch beinahe ein Dreiecksignal an, was eher einer
RC-Kurve ähnelt.

(Oszi steht auf 1V/div und 1us/div, das linke Bild ist das 
Eingangssignal,
das mittlere nach dem Kondensator und das rechte das Ausgangssignal)

Die Schaltung ist im augenblick noch auf einem Steckbrett aufgebaut,
jedoch kleiner als 5cm x 3cm, da sollte bei der geringen Frequenz
kein Problem sein, und auch der Transistor müßte diese Frequenz
locker mitmachen?

Warum bekomme ich kein Rechteck :(

MfG
Gotbread

von Michael R. (mexman) Benutzerseite


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Hallo Reinhard


> Warum bekomme ich kein Rechteck :(

Was fuer 'ne Frage.

Hier die Antwort(en):

Oszilloskop kaputt
Tastkopf am falschen Anschluss angeklemmt
Falschen Tastkopf benutzt (50 Ohm)
Bauteil kaputt (welches auch immer)
Andere Transistoren verwendet
Schaltung falsch aufgebaut (willst jetzt sicher wissen, welches Bauteil, 
eh?)
Spannungsversorgung nicht angeschlossen
Kontaktleiste im Steckbrett kaputt/schlechter Kontakt
Bauteilbeinchen oxidiert (kein Kontakt im Steckbrett
Transistoren falschrum gesteckt
Eingangssignal an In2 statt In1 gelegt
......
...
.


Wie ich diese Fragen so liebe......

Sind wir nach der Generation "digital" jetzt bei der Generation 
"Simuliere in LTSpice (weils nix kostet), stecke/stoepsele/loete 
zusammen, wenns geht = gut, wenn nicht frage in mikrocontroller.net 
(weils niauch nix kostet)" angelangt?

1) Wenn Du schon LTSpice benutzt, dann lass Dir alle Arbeitspunkts 
anzeigen.
2) Wenn Du schon ein Oszilloskop hast, dann pruefe diese Arbeitspunkte 
und ziehe logische Schluesse.

-> Schwupps ist der Fehler gefunden.


Es sei den, die Funktion von Widerstaenden und Transistoren ist Dir 
nicht bekannt, aber dann sollte man nochmal mit Radiomann anfangen.

Wenn doch, dann ist sogar der Schritt 1) ueberfluessig!



Gruss

Michael

von Entwickler (Gast)


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>Dabei möchte ich steile Flanken.

10k Kollektorwiderstand und 'steile Flanken' bei 300kHz passen nicht 
zusammen, insbesondere, wenn noch etwas am Ausgang angeschlossen werden 
soll.

von Reinhard (gotbread)


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Ich gebe zu, die Frage war etwas ungenau, allerdings hat die Schaltung 
im
NF-Bereich sehr gut funktioniert. Mit einer so starken Abweichung zur
Simulation hätte ich nicht gerechnet. Im HF-Bereich bin ich noch 
Anfänger.

Ich habe jetzt mal die Kollektorwiderstände angepasst (den Rest der 
Schaltung
auch), und das Signal sieht deutlich besser aus, die rise-time liegt bei
ca 600ns und die fall-time bei ca 300ns. Das ist zwar noch nicht ideal, 
aber
ein Anfang.

Bis hierhin ersteinmal danke an euch 2, für weiter Verbesserungen bin
ich natürlich immer offen.

MfG
Gotbread

von Jens G. (jensig)


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Was hast Du für einen Tastkopf? Der kann, vor allem, wenn es ein 1:1 
Tastkopf ist, schon Kapazitäten von einigen 10pF mitbringen, die Du 
natürlich auch in Deiner Simulation berücksichtigen mußt.
Oder andersherum - Taskkopf mit geringer Kapazität nehmen (z.B. 1:10), 
dann kommt die Realität der Simulation schon näher.

von Reinhard (gotbread)


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Der Tastkopf hat eine Kapazität von 20pf (steht zumindestens drauf), 
aber die
haben in der Simulation kaum eine Auswirkung. Das Signal habe ich an
einem nachgeschaltetem Emitterfolger abgegriffen, also sollte sich das 
nicht
allzu negativ auswirken.

Könnt ihr mir vllt eine andere Schaltung empfehlen, die bei der Frequenz
noch gute Ergebnisse liefert? Am liebsten nur mit Transistoren (und Rs).

MfG
Gotbread

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Warum willst du das diskret aufbauen? Du hast jetzt verstanden, wie es 
prinzipiell funktioniert. Das ist an sich gut.
Und jetzt nimm einen IC, selbst der 20 Jahre alte LM393 wird dir 
deutlich bessere Ergebnisse liefern.

von Guido (Gast)


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Hallo Reinhard,

für mich sieht es so aus, als ob die kapazitive Last am Ausgang des 
Schmitt Triggers in der Praxis größer ist als bei der Simulation.

Reinhard Seibt schrieb:
> einem nachgeschaltetem Emitterfolger abgegriffen,

Miss doch einmal das Signal am Ausgang des Schmitt Triggers ohne 
irgendwelche nachgeschlateten Stufen.

Mit freundlichen Grüßen
Guido

von Reinhard (gotbread)


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Hallo

Das Signal am Ausgang der Schaltung sah (fast) genauso aus, wie das nach
dem Emitterfolger, nur um die Sättigungsspannung höher, dafür war
die fallende Flanke ca ~100ns kürzer.

Mit dem LM393 habe ich es schon probiert, braucht er von 0V bis 5V bei
mir 1,2 us (1,3us laut Datenblatt). Bei einer Periodendauer von 3.3us
ist das viel zu viel.

Natürlich könnte ich irgenteinen IC nehmen, aber dann hätte ich keinen
Lerneffekt. Beim fertigen Aufbau werde ich natürlich auf möglichst
kurze Leiterbahnen achten, gibt es den sonst noch 
Verbesserungspotential?

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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eher 0,5µs. Abhängig vom pullup.
Ansonsten - schnellere gibts wie Sand am Meer (LM319 z.B.)

von Entwickler (Gast)


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>Natürlich könnte ich irgenteinen IC nehmen, aber dann hätte ich keinen
>Lerneffekt.

Dein Lerneffekt wird sein, künftig dafür ein IC zu nehmen :-)

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