Update: Vom Operationsverstärker bis zum Schmitt-Trigger, kontinuierlich einstellbar. Eine Demoschaltung!

Die leicht nachbaubare Demoschaltung ermöglicht es mit nur einem Potmeter die Wirkung der Verstärkung und des Komparators, ohne und mit Hysterese (Schmitt-Trigger), mit kontinuierlicher Änderung einzustellen. Es beginnt mit der Verstärkung 1. Durch Drehung am Potmeter erhöht sich die Verstärkung bis zum positiven und negativen Spannungslimit, gegeben durch die Betriebsspannung und durch die Endstufe der Verstärkerschaltung. Ist die Mitkopplung gleich stark wie die Gegenkopplung, zeigt die Schaltung, wie der Komparator arbeitet. Die Umschaltung des Ausgangspegels erfolgt mit jedem Nulldurchgang des Eingangspegels. Dreht man am Potmeter weiter in Richtung mehr Mit- und weniger Gegenkopplung, zeigt sich die typische Schmitt-Trigger-Eigenschaft.

Das Update besteht in einer vollständigen Überarbeitung von Text und Bild und in der Erweiterung einer verbesserten Darstellung der Signale auf dem Bildschirm des Oszilloskops. Auf Grund der nicht symmetrischen Aussteuerung eines Opamps in seiner Komparatorfunktion, wird für diese Verbesserung eine kleine zusätzliche Netzteilschaltung mit beinah symmetrischer Ausgangsspannung benötigt. Diese schwache Asymmetrie wird mittels Trimmpotmeter präzis abgeglichen. Damit wird die optimale Signalwiedergabe gewährleistet.

Während dieses Updates stellte ich fest, dass der verwendete nicht-kompensierte Opamp TL080 nicht mehr hergestellt wird. Während etwa eines Monats zeigte sich aber der selbe konstante Restlagerbestand von knapp mehr als 400 Stück (Okt./Nov. 2010) bei FARNELL. Dies bedeutet, dass dieser Opamp kaum noch gekauft wird. Die Gründe dafür sind einleuchtend. Dazu kommt, dass es je länger desto schwieriger ist generell passende nicht-kompensierte Opamps zu erhalten. Also entwickelte ich mit Tricks eine Schaltung die mit zwei „normal“ kompensierten Opamps funktioniert, wenn auch nicht ganz so ideal in der optischen Darstellung wie bei der ursprünglichen Schaltung. Trotzdem kann man die genannten Funktionen und die Grenzen der Stabilität darstellen.

Dieser Elektronik-Minikurs eignet sich vor allem für Lehrer und Dozenten, die mit einer diesen beiden Demoschaltungen den Studenten vorführen möchten, wie Verstärker, Komparator und Schmitt-Trigger arbeiten und auf was es betreffs stabiler Arbeitsweise ankommt. Man kann zusätzlich anschaulich zeigen, was passiert, wenn im Gegenkopplungsbereich eine gewisse Phasenreserve nicht eingehalten wird. Es geht um die Frequenzgangkompensation. Es hat in dieser Demoschaltung daher auch ein Trimmkondensator mit dem man den Grad der Frequenzgangkompensation der gesamten Schaltung einstellen kann.

Wie die zusätzliche Netzteilschaltung arbeitet, liest man neu im Kapitel LM317/LM337: ASYMMETRISCHE AUSGANGSSPANNUNG FÜR SPEZIALEINSÄTZE in:


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