Tricky Circuit

Fensterkomparator

Erkenne den erlaubten Mittelbereich

Ein Komparator vergleicht Spannungen und entscheidet hoch oder niedrig. Ein Fenster kombiniert zwei Vergleiche zwischen Unter- und Obergrenze. Fensterbreite ist deren Differenz. Hier ist der Ausgang nur strikt innen hoch.

Interaktives Experiment öffnen

EXPERIMENTIERTISCH

Ändere die Schaltungseinstellungen, sage die Messwerte voraus und prüfe eine Aufgabe. Dies sind Lernmodelle; die Annahmen werden in jeder Lektion erklärt.

Anmelden, um den Fortschritt zu speichern. Der Gastfortschritt bleibt auf diesem Gerät.

Labor im vollständigen Fenster öffnen

So funktioniert es

Ideale 0 V/5 V ohne Rauschen, Verzögerung und Erinnerung. Gleichheit ausgeschlossen. Zwei Grenzen erzeugen nicht automatisch Hysterese, die Abhängigkeit vom vorherigen Zustand.

Vlow und Vhigh sind Grenzen. Vout = 5 V nur bei Vlow < Vin < Vhigh, sonst 0 V. Breite Vhigh − Vlow. Grenzübergang ändert die Entscheidung sofort.

Schwierigkeit

  1. Aufbauen · Beobachte

    Einschalten: Eingang 2.5 V, Untergrenze 1 V, Obergrenze 4 V. Erhalte 5 V.

    Brauchst du einen Tipp?

    Vin=2.5 V; Vlow=1 V; Vhigh=4 V → 5 V

  2. Erforschen · Erkunde

    Grenzen 1 V und 4 V, Eingang exakt 1 V. Erhalte 0 V.

    Brauchst du einen Tipp?

    Vin=Vlow=1 V; Vhigh=4 V → 0 V

  3. Selbst lösen · Löse

    Grenzen 1 V und 4 V, Eingang exakt 4 V. Erhalte 0 V.

    Brauchst du einen Tipp?

    Vin=Vhigh=4 V; Vlow=1 V → 0 V

Zusatzwissen und Schaltungsrezepte

Fensterkomparator

Zu niedrig und zu hoch können beide unerwünscht sein. Das Fenster markiert erlaubte Messwerte dazwischen.

Vlow < Vin < Vhigh → Vout = 5 V; Vin ≤ Vlow ∨ Vin ≥ Vhigh → Vout = 0 V

Beide Bedingungen müssen stimmen: über unten und unter oben. Die Gleichheitsregel ist eine Lehrannahme.

Ein nützlicher Zusammenhang

Hoch bedeutet innen, nicht eine genaue Lage.

Außerhalb des Modells

Aufwärts und abwärts ergeben dieselbe Entscheidung ohne Speicher.

Eine typische Falle vermeiden

Ein Fenster prüft ein Intervall. Ein Totband ist ein Bereich ohne Korrektur im Regler; es bedeutet nicht automatisch Hysterese.

Eingang gleich Obergrenze. Der Modellausgang…

  1. 5 V
  2. 2.5 V
  3. 0 V
Weiterlesen

Strikte Ungleichheiten schließen Gleichheit aus.

Im Fenster

Eingang 2.5 V, Grenzen 1 V und 4 V.

Ausgang 5 V.

An der Grenze

Eingang 4 V, Grenzen 1 V und 4 V.

Ausgang 0 V.

Probiere eine weitere Änderung

Teste 0.5, 1, 1.5, 3.5, 4, 4.5 V: niedrig, niedrig, hoch, hoch, niedrig, niedrig. Wiederhole rückwärts.

ti.com