Ein Schmitt-Trigger ist ein Komparator mit einer Hysterese. Hysterese bedeutet in diesem Zusammenhang, dass es zwei Umschaltpunkte gibt. Beim nichtinvertierenden Schmitt Trigger muss die obere Schaltschwelle überschritten werden, damit der Ausgang vom negativen Maximum (ca. -Ub) auf das positive Maximum (ca. +Ub) umschaltet. Um vom positiven Maximum auf das negative Maximum umzuschalten, muss jedoch die untere Schaltschwelle unterschritten werden. Dadurch gerät diese Schaltung nicht so leicht ins Schwingen wie der Komparator mit nur einem Umschaltpunkt.
Die Umschaltpunkte sind durch das Widerstandsverhältnis R1 zu R2 gegegeben. R2 muss hierbei größer sein, damit der Quotient in jedem Fall kleiner 1 bleibt.
Durch eine Offset-Spannung am invertierenden Eingang des OPV kann die Hysterese verschieben werden. Die Nulllinie der Hysterese wird sozusagen nach oben (bei Un > 0) oder unten (bei Un < 0) verschoben…und damit die beiden Umschaltpunkte.
Der Schmitt-Trigger lässt sich auch in der invertierenden Form aufbauen. Hierbei wird ein Teil der Ausgangsspannung Ua phasengleich rückgekoppelt. Dies ist ebenfalls eine Mitkopplung. Bei Überschreitung der oberen Schaltschwelle, schaltet der Ausgang auf das negative Maximum für Ua um. Und bei Unterschreiten der unteren Schaltschwelle, schaltet der Ausgang auf das positive Maximum für Ua um.
Nachfolgend meine Erläuterungen zu den Gleichungen im Video
Im nachfolgenden Video sind alle Schaltungen des Schmitt-Triggers mit Multisim simuliert.