Diskussion:Astabile Kippstufe

Zum Archiv

Automatische Archivierung

Auf dieser Seite werden Abschnitte monatlich automatisch archiviert, deren jüngster Beitrag mehr als 300 Tage zurückliegt und die mindestens 2 signierte Beiträge enthalten. Um die Diskussionsseite nicht komplett zu leeren, verbleiben mindestens 3 Abschnitte.

Automatische Archivierung

Auf dieser Seite werden Abschnitte automatisch archiviert, wenn sie mit {{Erledigt|1=--~~~~}} markiert sind und ihr jüngster signierter Beitrag mehr als 7 Tage zurückliegt. Um die Diskussionsseite nicht komplett zu leeren, verbleiben mindestens 2 Abschnitte.

Falsche Polarität der Kondensatoren im Bild

Im Bild "Multivibrator mit Bipolartransistoren" ist die Polarität der Kondensatoren C1 und C2 falsch. Die positive Seite muss auf die Seite der Basis. Die ist logisch, denn wenn der Transistor durchschaltet ist die Spannung am Kollektor etwa 0.2V und die Spannung an der Basis steigt auf etwa 0.7V, was den Kondensator natürlich beschädigen würde. (nicht signierter Beitrag von 46.140.151.2 (Diskussion) 09:33, 17. Sep. 2015 (CEST))

Jein, denn bei gesperrtem Transistor ist es bei plus sehr positiv. Die Spannungsdifferenz 0,5V mit falscher Polarität überleben Aluminiumelkos zwar gut, ich werde jedoch dennoch daher versuchen bzw. anregen, die Polaritätszeichen zu entfernen.--Ulfbastel (Diskussion) 11:05, 24. Mär. 2018 (CET)

Warum die 2 nicht in ln2 reinrutscht

Hab die aktuelle Änderung entsichtet. Da sollte noch ein Zwischenschritt rein, wie man von 2RC auf (R2C1+R3C2) kommt, dann sollte auch klar sein, warum die 2 nicht in ln2 reinrutscht. Muss aber jetzt arbeiten, vielleicht komme ich am Abend dazu – mal gucken. -- Pemu (Diskussion) 12:39, 6. Nov. 2018 (CET)

Hm, da steht eine Zahl seit ca. zehn Jahren im Artikel und sie wird ohne Begründung geändert – warum wird das zweimal gesichtet?

Egal – ich glaube, so wie jetzt ist es besser.

Ich frage mich noch, ob das "in Hertz", "in Ohm" … da hin soll oder eher nicht, immerhin handelt es sich um eine Größengleichung.

-- Pemu (Diskussion) 23:55, 6. Nov. 2018 (CET)

Astabiler Multivibrator mit Logikgatter

@Pemu: Sorry, ich habe zu Unrecht den Abschnitt gelöscht. Ursache ist eine missverständliche Zeichnung, die (ohne eine Ausgangsklemme) rechts ein Ausgangssignal zeigt, so dass ich links (ohne Eingangsklemme) ein Eingangssignal gesehen habe. Ich beabsichtige, die beiden letzten Abschnitte mit besserer Erklärung der Zeichnung zusammenzufassen unter „Astabiler Multivibrator mit Schmitt-Trigger“. --der Saure 11:22, 10. Dez. 2020 (CET)

Das mit der Zeichnung ist allerdings wirklich wahr.

Vielleicht sollte man das Ganze etwas abstrahieren und nur erklären, wie es quasi mit etwas, was Schmitt-Trigger-Eigenschaften hat, funktioniert. Am Ende kann man dann sagen, dass es mit OV/Komparatoren oder Logikgattern geht (oder meinetwegen auch mit Bimetall und thermischen Zeitkonstanten in diesen 70-er Blinktaschenlampen. Wobei das nicht wirklich Schmitt-Trigger sind.)

Andererseits erinnere ich mich an Schaltungen (hab ich gerade nicht vorliegen), da waren IMHO zwei Inverter hintereinander. Von beiden Ausgängen wurde auf den Eingang zurückgekoppelt, einmal mit R, einmal mit C. Es war keine Schmitt-Trigger-Eigenschaft notwendig. Nachtrag: Fig. 12 auf S. 3 in CD4060-Datenblatt. Ohne dass ich den Anspruch habe, das in den Artikel aufzunehmen, würde es aber unter Überschrift Schaltungen mit Logikgatter passen, nicht jedoch unter Schmitt-Trigger.

-- Pemu (Diskussion) 00:34, 11. Dez. 2020 (CET), Nachtrag -- Pemu (Diskussion) 00:44, 11. Dez. 2020 (CET)

Ich habe den Text überarbeitet, insbesondere den Ablauf ausführlicher beschrieben. Auf Fachbegriffe wie „nichtinvertierender Eingang“ habe ich möglichst weitgehend verzichtet. Abweichungen vom idealen Verhalten bleiben in solch kurzen Abhandlungen unerwähnt, z. B. dass beim Logikgatter die Ausgangsspannung von der Speisespannung abhängt, ferner vom Strom, ferner beim Strom unterschiedlich für HIGH und LOW (jedenfalls nach meinem Datenblatt zum CD74AC14). Die Ladekurve des Kondensators ist geradlinig gezeichnet, obwohl sie exponentiell verläuft; darauf gehe ich einfach nicht vertiefend ein (die Rechnung zur Periodendauer ist aber in diesem Punkte korrekt). Beim OpV stören irgendwann der Eingangsruhestrom und die Offsetspannung, aber das alles lasse ich weg, wenn es um das Verstehen der astabilen Kippstufe geht. --der Saure 17:38, 11. Dez. 2020 (CET)

In diesem Sinne habe ich auch das "in einem kleinen Bereich fast linear" weggelassen. IMHO verwirrt es mehr als dass es hilft. Um es weniger verwirrend zu schreiben, braucht s wohl mehr Worte, aber wozu? Am Prinzip ändert es ja nichts. Aus dem Grunde auch das "prinzipieller" beim Spannungsverlauf. Lenkt nicht ab, beruhigt aber den Vorwissenden, der womöglich irgendwie ein "exponetiell" erwartet. Das für den Vorwissenden ablenkend umständlich klingende "Ausgang auf … niedrigeren Spannungswert geschaltet" habe ich durch die Klammererklärung "Low-Pegel" ergänzt, womit wir ihn hoffentlich abholen können. Dito beim High-Pegel.

Sehr unzufrieden bin ich aber mit der folgenden OV-Erklärung. Daher im Einzelnen hier:

• Ähnlich arbeitet die Kippstufe mit einem Operationsverstärker, der als Komparator betrieben wird.
  • Warum nicht nur "Ähnlich arbeitet die darunter gezeigte Kippstufe mit einem Komparator."? Wir haben einen eigenen Artikel zum Komparator, und genaugenommen ist ein Komparator halt einfach ein anderes Bauteil als ein Operationsverstärker. OV als Komparator benutzen gehört IMHO in die Kategorie "nur machen, wenn man weiß, was man tut". Dass es gute Gründe geben kann, in der Praxis doch mit einem OV statt einem Komparator zu arbeiten, gehört IMHO nicht hierher.
• Im Unterschied zu Logikgattern wird der Verstärker sowohl aus einer positiven als auch einer negativen Spannungsquelle gespeist.
  • IMHO weglassen. Die Schaltung funktioniert genauso mit einer einfachen Versorgung. Die folgende Erklärung ist mit sehr leichten Änderungen auch nicht mehr von einer Doppelversorgung abhängig.
• Der Schwellwert ist mit dem Spannungsteiler aus $R_{1}$ und $R_{2}$ einstellbar.
  • In der Praxis wird der Entwickler diesen Spannungsteiler festlegen, daher stößt mir das "einstellbar" auf. Vorschlag: "Die beiden Schwellwerte ergeben sich durch die Auslegung des Spannungsteilers aus $R_{1}$ und $R_{2}$." (Dass sie absolut auch von der Höhe der Versorgungsspannung abhängen, lasse ich hier mal unter den Tisch fallen, weil die Lage der Schwellen relativ zur Versorgung interessant ist, und die ist näherungsweise unabhängig von der Versorgungspannung.)
• Verstärkt wird die Spannung $U_{\mathrm {d} }$, die zwischen dem Eingang „+“ und dem Eingang „−“ abfällt, und zwar mit einem so hohen Verstärkungsfaktor, dass die Ausgangsspannung $U_{\mathrm {a} }$ praktisch immer bis zu einem Grenzwert übersteuert ist. Das Vorzeichen von $U_{\mathrm {d} }$ legt das Vorzeichen von $U_{\mathrm {a} }$ fest.
  • IMHO viel zu weitschweifig. Da wird ja erklärt, was ein Komparator macht – dafür gibt es den eigenen Artikel. Ich würde das mit Ausnahme des letzten Satzes streichen. Der letzte Satz fasst die Komparator-Eigenschaft nochmal treffend zusammen – hier IMHO ausreichend. Dann noch die Abhängigkeit von doppelter Versorgung raus und eine Anknüpfung an die Komparator-Eigenschaft – daher mein Vorschlag: "Das Vorzeichen der Spannung $U_{\mathrm {d} }$ zwischen den Eingängen „+“ und „−“ bestimmt, ob der Komparator an seinem Ausgang $U_{\mathrm {a} }$ hohen oder niedrigen Pegel liefert."
• Bei positiver Ausgangsspannung lädt der Verstärker über $R_{\mathrm {r} }$ den Kondensator, bis $U_{\mathrm {d} }$ negativ wird. Dann springen die Ausgangsspannung und der Schwellwert ins Negative. Der Kondensator wird nun in Gegenrichtung geladen, bis der negative Schwellwert erreicht wird und wiederum $U_{\mathrm {d} }$ das Vorzeichen wechselt.
  • Unabhängig von der Doppelversorgung machen: "Bei hoher Ausgangsspannung lädt der Komparator über $R_{\mathrm {r} }$ den Kondensator, bis $U_{\mathrm {d} }$ negativ wird. Dann springen Ausgangsspannung und Schwellwert auf den unteren Wert. Der Kondensator wird nun entladen, bis der untere Schwellwert erreicht wird und $U_{\mathrm {d} }$ wiederum das Vorzeichen wechselt."

Oder? -- Pemu (Diskussion) 02:23, 12. Dez. 2020 (CET)

• Es ist merkwürdig, dass du unbedingt meinen Beitrag komplett ummodeln möchtest. Es gibt nun einmal Ausführungen mit monopolarer und mit bipolarer Speisung. Im Abschnitt mit Logikgatter haben wir die monopolare Ausführung, und es tut der Bandbreite sicher gut, wenn daneben eine bipolare Ausführung steht. Ich möchte (stillschweigend) der Vorstellung entgegen wirken, dass der Komparator einen TTL-kompatiblen Open-Collector-Ausgang hat, mit dem das Rechenergebnis falsch würde.
• Ein monopolar betriebener Komparator mit symmetrischem Ausgang, wie er im Komparator-Artikel beschrieben wird, bleibt im LOW-Zustand mit seiner Ausgangsspannung um mehrere $U_{\mathrm {BE} }$ über Masse. Eine Entladung des Kondensators bis zum unteren Schwellwert dürfte damit kaum möglich sein. Zweifellos lässt sich der Komparator auch monopolar betreiben, aber ich vermute, dass dazu ein speziell auszuwählender Komparator-Typ zu beschreiben wäre, oder dass eine andere als die gegebene Schaltung erforderlich ist. Deinen Satz „Die Schaltung funktioniert genauso mit einer einfachen Versorgung“ halte ich für unbedacht.
• Ich halte den ganzen Vorgang für viel leichter durchschaubar, wenn er symmetrisch zur Nulllinie betrieben wird. (Aber das ist persönliche Meinung.)
• Im Kapitel beim NE555 steht, dass die Frequenz einstellbar ist. Der Hinweis, dass das beim Schmitt-Trigger in der unteren Schaltung ebenfalls geht, halte ich für angebracht. Auch „durch die Auslegung des Spannungsteilers aus $R_{1}$ und $R_{2}$“ wird eine Frequenz eingestellt – allerdings auf genau einen festen Wert.
• Andere Anregungen halte ich durchaus für gut, so dass ich sie gerne übernehme. --der Saure 16:10, 12. Dez. 2020 (CET)

• Was soll daran "merkwürdig" sein? Ich habe doch gestern extra versucht, meine Bedenken quasi Satz für Satz darzulegen. Dafür gibt es doch die Artikeldiskussion. Es ist natürlich so, dass ich mir Änderungen anschaue und dann meinen Senf dazugebe. -- Pemu (Diskussion) 00:33, 13. Dez. 2020 (CET)
• "… monopolar betriebener Komparator … bleibt …": Ah, jetzt ja. (Ich hatte nicht daran gedacht, dass der Spannungsteiler gegen die negative Versorgung = Massepotential arbeiten würde, wenn man einfach die neg. Versorgung quasi zu 0 V wählen würde. Der Spannungsteiler müsste natürlich gegen die halbe Versorgung arbeiten (was ich implizit gedacht hatte, das Problem dann aber als bereits gelöst vergessen hatte).) In der Tat wäre die dann nötige Mimik aus drei Widerständen (samt Thévenin-Theorem) aus didaktischer Sicht natürlich kontraproduktiv. -- Pemu (Diskussion) 00:33, 13. Dez. 2020 (CET)
• "… halte … für viel leichter durchschaubar …": Ich nicht deswegen. Wegen des von mir zunächst unbedachten Problems mit dem Spannungsteiler halte ich die Darstellung mit symmetrischer Spannungsquelle auch für besser. Gestern aber hielt ich die größere Ähnlichkeit mit der Logikgatter-Schaltung für reizvoll. -- Pemu (Diskussion) 00:33, 13. Dez. 2020 (CET)
• Die Frequenzeinstellung erscheint mir per Änderung von R_r·C quasi straightforward. Je nachdem, was man will, könnte natürlich die Frequenz-Einstellung über den Umweg der Schaltschwellenverstellung sinnvoll sein (halt, wenn einem das ln() in der Abhängigkeit zupass kommt). Aber hier würde ich auf solche Details nicht eingehen. -- Pemu (Diskussion) 00:33, 13. Dez. 2020 (CET)

Zum Letzten „(halt, wenn einem das ln() in der Abhängigkeit zupass kommt)“: Wenen der Einstellbereich nur einer Feineinstellung dienen soll, würde ich $R_{2}$ mit einem Festwiderstand „verlängern“. Wenn dann $R_{1}/R_{2}$ genügend klein wird, wird der Zusammenhang sogar ein proportionaler:   $T\approx 4\,R_{\mathrm {r} }C\,{\frac {R_{1}}{R_{2}}}$. Selbstverständlich wird mit $R_{\mathrm {r} }C$ erst einmal die Größenordnung festgelegt.– Auch dieses nur zur internen Diskussion und nicht für den Artikel. --der Saure 10:53, 13. Dez. 2020 (CET)