Kippschaltungen

Zusammenfassung

Kippschaltungen haben die Eigenschaft, daß sie aufgrund einer Mitkopplung sprunghaft ihren Betriebszustand ändern können. Bei einem Operationsverstärker läßt sich Kippverhalten erreichen mit Hilfe eines Spannungsteilers R₁ – R₂, über den ein Teil der Ausgangsspannung auf den nichtinvertierenden Eingang rückgekoppelt wird (Bild 1a). Diese Rückkopplung ist im Sinne einer Mitkopplung wirksam und führt auf eine positive Schleifenverstärkung Vs. Sofern Vs> 1 ist, tritt Instabilität im aktiven Bereich auf, die je nach Ansteuerung zu einem Kippen in die negative oder positive Sättigung führt. Das Auslösen des Kippvorganges bezeichnet man als triggern, die Schaltung selbst als Trigger oder Schwellwertschalter¹). Bild 1a stellt einen invertierenden Trigger dar, der bereits als Komparator mit Hysterese ausführlich behandelt wurde²). Sein Betriebsverhalten wird dargestellt mit Hilfe der Übertragungskennlinie gemäß Bild 1b. Für den Sonderfall UV = 0 ergibt sich die durchgezogene Hystereseschleife mit den „Trigger-schwellen“ ${U_{{T^ + }}}$ und ${U_{{T^ - }}}$. Im Falle UV ≠ 0 werden die Triggerschwellen gleichmäßig verschoben (gestrichelte Hystereseschleife). Die Hysteresebreite wird bestimmt durch das Widerstandsverhältnis R₂ /R₁,. Kleines Widerstandsverhältnis führt auf eine schmale Hystereseschleife, wie sie beim Komparatorbetrieb verlangt wird. Im Bild 1c dagegen wird eine relativ große Hysterese zugrunde gelegt. Die Ausgangsspannung ist unabhängig von der Kurvenform der Steuerspannung stets rechteckförmig, weshalb man die Schaltung auch als Rechteckformer oder Impulsformer bezeichnet.