Antriebssystem für höchste Geschwindigkeiten - Bergische ...
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4. Signalgewinnung und Signalaufbereitung 41 U U Eingang t Rauschen Störungen Mehrfachflanken t Ausgang Bild 4.5: Fehlereinflüsse bei der direkten Nulldurchgangserkennung Um Mehrfachflanken bei der Nulldurchgangserkennung zu unterdrücken kann die Entscheidungsschwelle des Komparators mittels Hysterese in Abhängigkeit vom Signalzustand des Ausganges verschoben werden. Signalrauschen und Störsignale werden dadurch weitestgehend unterdrückt. Um die Entscheidungsschwelle des Komparators liegt ein Hystereseband, dessen Breite die Störfestigkeit der Schaltung bestimmt. Bild 4.6 und Bild 4.7 zeigen das Prinzip des Komparators mit Hystereseband. In der Literatur wird diese Schaltung als nicht invertierender Schmitt-Trigger bezeichnet [42, 44]. Es ist zu erkennen, dass mit größer werdendem Hystereseband die Störfestigkeit steigt. In gleichem Maße steigt auch die Phasenverschiebung bei der Erkennung des Nulldurchgangs im Eingangssignal. Dieses Verhalten ist nicht erwünscht. Nichtideales Eingangssignal + - Vergleicher mit DC-Kopplung Ausgangssignal ohne Störungen Bild 4.6: Prinzip der Nulldurchgangserkennung mit Hystereseband
4. Signalgewinnung und Signalaufbereitung 42 U U Rauschen Störungen Phasenfehler Eingang t Ausgang Bild 4.7: Durch das Hystereseband verursachte Phasenverschiebung Aus Bild 4.6 geht implizit hervor, dass eine symmetrische Hysterese nur dann möglich ist, wenn das Ausgangssignal ideal symmetrisch bipolar ist. Nur dann wird der Schaltpunkt des Komparators ideal symmetrisch von der Nulllinie weg verschoben. Diese Forderung lässt sich in der Praxis kaum realisieren. Für die Dimensionierung des Hysteresebandes ist eine exakte Kenntnis der maximal möglichen Störamplitude unumgänglich. Wird das Hystereseband zu klein dimensioniert, ist das Ausgangssignal gestört. Bei zu groß gewähltem Hystereseband ist die daraus resultierende hohe Phasenverschiebung störend. t
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4. Signalgewinnung und Signalaufbereitung 42<br />
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Bild 4.7: Durch das Hystereseband verursachte Phasenverschiebung<br />
Aus Bild 4.6 geht implizit hervor, dass eine symmetrische Hysterese nur<br />
dann möglich ist, wenn das Ausgangssignal ideal symmetrisch bipolar ist.<br />
Nur dann wird der Schaltpunkt des Komparators ideal symmetrisch von<br />
der Nulllinie weg verschoben. Diese Forderung lässt sich in der Praxis<br />
kaum realisieren. Für die Dimensionierung des Hysteresebandes ist eine<br />
exakte Kenntnis der maximal möglichen Störamplitude unumgänglich.<br />
Wird das Hystereseband zu klein dimensioniert, ist das Ausgangssignal<br />
gestört. Bei zu groß gewähltem Hystereseband ist die daraus resultierende<br />
hohe Phasenverschiebung störend.<br />
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