Schmitt Flipflop - Definition
Schmitt Flipflop - Definition
Der Schmitt-Schalter ist ein elektronischer Schaltkreis, der die Funktion eines Komparators mit Schwellenwert und Hysterese erfüllt. Er wird hauptsächlich für die Umwandlung von analogen in digitale Signale und die Beseitigung von Rauschen und Signalschwankungen am Eingang verwendet. Sein charakteristisches Merkmal ist das Vorhandensein von zwei Verschiedenen Schaltschwellen - der oberen und der unteren -, die die Momente der Änderung des Ausgangszustands in Abhängigkeit von der Richtung der Änderungen der Eingangsspannung festlegen.
Die Hysterese macht das Schmitt Flipflop unempfindlich gegenüber kleinen Schwankungen des Eingangssignals in der Nähe des Schaltpunkts, was es besonders nützlich für die Verarbeitung langsamer oder verrauschter Wellenformen macht. Wenn die Eingangsspannung den oberen Schwellenwert überschreitet, nimmt der Ausgang einen logischen High-Zustand an, während er bei Unterschreiten des unteren Schwellenwertes in einen Low-Zustand übergeht. Im Bereich zwischen diesen beiden Werten behält die Schaltung den letzten stabilen Zustand bei.
In der Praxis können Schmitt-Flipflops sowohl in Analogtechnik, z. B. als Komparatoren mit Rückkopplung, als auch in Digitaltechnik in Form von Logikgattern mit entsprechend gestalteten Eingangscharakteristiken realisiert werden. Sie werden in Schwellenwerterkennungssystemen, bei der Umwandlung von Sinus- in Rechtecksignale, bei der Erzeugung von Impulsen, bei der Rauschfilterung und als Eingangselemente in Mikrocontrollern und Zählern eingesetzt, wo sie für eine stabile Auswertung von Steuersignalen sorgen.
Wichtige Parameter für den Betrieb von Schmitt Flipflops sind Schaltschwellenwerte, Versorgungsspannung, Laufzeit und Eingangsspannungsbereich. Bei Anwendungen, die einen präzisen Betrieb erfordern, ist es auch wichtig, eine Schaltung mit geeigneten Temperatur- und Dynamikeigenschaften auszuwählen.
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