UPDATE: 230-VAC-Netzfrequenzsynchronisation mit dem CMOS-555-Timer-IC als Schmitt-Trigger

CMOS555-Schmitt-Trigger

Man kann das traditionsreiche 555-Timer-IC auch als präzisen Schmitt-Trigger einsetzen. Hier in einer Anwendung, um ein 50-Hz-Taktsignal zu erzeugen, das synchron mit der 230-VAC-Netzfrequenz arbeitet. Zur Anwendung kommt nur die CMOS-Version des 555-Timer-IC, der LMC555 von National-Semiconductor und der TLC555 von Texas-Instruments.

Es beginnt mit einer einfachen Komparatorschaltung, die mittels positiver Rückkopplung (Mitkopplung) eine Hysterese erzeugt. Dies ist das grundsätzliche Schaltbild eines Schmitt-Triggers. Dabei wird das Problem beleuchtet, warum ein Komparator im Augenblick des Umschaltens oszillieren kann, was leicht zu Störungen führt und wie man mit nur sehr schwacher Hysterese dieses Problem vermeidet. Dass hierbei eine leicht dynamische Mitkopplung mittels einer Kapazität die Stabilität beim Umschalten begünstigt, wird auch vorgestellt. Dann geht es ans Innenleben des LMC555 und TLC555. Dabei wird im Detail Schritt für Schitt erklärt wie dieses IC auch als Schmitt-Trigger arbeiten kann. In weiteren Schaltbildern und Diagrammen sehen wir, wie diese Eigenschaft an einem Beispiel praktisch umgesetzt wird.

Zum Schluss lernt man was man betreffs Synchronisation mit der 230-VAC-Netzfrequenz auf gar keinen Fall tun darf! Es geht dabei nicht um etwas Gefährliches, sondern darum, dass man mit einem umgesetzten Denkfehler eine Schaltung entwirft, die mehr Probleme als Nutzen mit sich bringt. Dies zu erwähnen ist deshalb wichtig, weil jeder auf diese selbe Idee kommen kann…