Warum keine virtuelle Masse im Schmitt-Trigger?

Das Prinzip der virtuellen Masse gilt nur für die klassische invertierende Operationsverstärkerschaltung (mit NEGATIVER DC-Rückkopplung). Eine solche negative DC-Rückkopplung stellt einen festen DC-Arbeitspunkt sicher, um den das verstärkte Signal schwingen kann.

Bei einer dualen DC-Spannungsversorgung ist dieser Betriebspunkt identisch mit einer sehr kleinen DC-Spannungsdifferenz direkt über den Operationsverstärkeranschlüssen (µV-Bereich). Unter der Annahme eines idealen Operationsverstärkers (unendliche DC-Verstärkung) nähert sich diese Spannungsdifferenz Null (Prinzip der virtuellen Masse).

Eine solche Operation (Verstärkung eines angelegten Eingangssignals um einen festen DC-Operationspunkt herum) erfordert eine lineare Operation des gesamten Verstärkers.

Im Gegensatz dazu hat ein Operationsverstärker mit positiver Rückkopplung auch eine feste DC-Ausgangsspannung (Sättigung an etwa einer der Stromschienen), was jedoch nicht als "Arbeitspunkt" bezeichnet wird. In diesem Fall ist der Operationsverstärker nicht für einen linearen Betrieb vorgespannt und kann nicht als linearer Verstärker mit einer sehr großen Spannungsverstärkung betrachtet werden. Aus diesem Grund ist die Spannung am invertierenden Anschluss nicht sehr klein bzw. null. Stattdessen ist diese Spannung einfach Vout,dc*R1/(R1+R2).

MITURAJ – beantwortet das die Frage?

Im invertierenden Verstärker ist die Rückkopplung vom Eingang zum Ausgang negativ, was den Ausgang stabilisiert (um den - Eingang auf den gleichen Pegel wie den + Eingang zu bringen).

Beim Schmitt-Trigger gibt es eine positive Rückkopplung, daher wird der Ausgang bis zum Äußersten getrieben (ohne Begrenzung der Versorgungsspannung auf + oder - unendlich).

Das Konzept der „virtuellen Masse“ gilt nur, wenn der Operationsverstärker sich selbst zur Stabilität treibt (beide Eingänge auf dem gleichen Pegel). Der ST macht genau das Gegenteil: Er treibt sich selbst ins Extreme.