Experimente mit EE3023
Der Schmitt-Trigger als Analog/Digital-Wandler
Mit dem Schmitt-Trigger als Schwellwertschalter, können analoge Größen (z.B. Sinussignale) auch in digitale Werte (Rechteck Signale) umgewandelt werden. Natürlich eignet sich diese einfache Schmitt-Trigger-Schaltung nicht für die Umwandlung komplexer Sinussignale, jedoch läßt sich anhand dieses Experimentes, die Funktionsweise der Umwandlung leicht veranschaulichen. Die zu prüfende Schaltung selbst, wurde abweichend vom Verdrahtungsplan, auf einer separaten Lochrasterplatte aufgebaut. Werden beide Schaltungen mit einer eigenen Spannungsquelle versorgt, so muß die Masse (Minuspol) beider Schaltungen miteinander verbunden werden. Über den Ausgang (A) des Sinus-Generator wird anschließend, dem Schmitt-Trigger das Eingangssignal (grüne Kabelleitung) zugeführt. Der Eingang (E) der Oszilloskop-Schaltung wird mit dem Ausgang des Spannungsteiler (orange Kabelleitung) verbunden.
Das Rechtecksignal kann jetzt am Kollektoranschluß des Transistors (T2) abgenommen und am Fernseh-Bildschirm dargestellt werden. Dazu wird der Kollektor des T2 mit dem Knotenpunkt (gelbe Kabelleitung) der beiden Widerstände des Spannungsteiler verbunden. Der Schmitt-Trigger Ausgang schaltet beim Anstieg des Sinussignales in den leitenden Zustand und wird beim Abschwingen der Sinuskurve wieder nichtleitend. Da es sich bei dieser Kippschaltung um einen invertierenden Schmitt-Trigger handelt, ist der Wert der Einschaltspannung höher als die Ausschaltspannung. Auch am Kollektor des Transistors T1 kann ein Rechtecksignal abgenommen werden. Allerdings ist der Schaltungsaufbau des Oszilloskops zu einfach, um die Unterschiede der Spannungsverläufe am Fernseher darstellen zu können.
Hinweise zum Aufbau: Da der Oszillators der Oszilloskop-Schaltung im Bezug auf die Höhe der Amplitute, kein gleichmäßiges Sinussignal erzeugt, kann der gemeinsame Emitter-Widerstand R5 (1 kΩ) des Schmitt-Triggers, auch wahlweise durch höhere Werte z.B. 10 kΩ, 15 kΩ oder 22 kΩ ersetzt werden. Damit vergrößert sich der Abstand zwischen Einschalt- und Ausschaltpunkt (Hysterese) und das Rechtecksignal kann dadurch, zur Veranschaulichung am Bildschirm, deutlicher dargestellt werden kann.