I grund och botten är den Schmitt-utlösare är en multivibrator med två stabila tillstånd , och utdata förblir i ett av de stadiga tillstånden tills vidare. Ändringen från ett stabilt tillstånd till det andra tillståndet sker när insignalen aktiveras ungefär. De användning av multivibrator kräver en förstärkare med positiv feedback med loopförstärkning över enhet. Den här kretsen används ofta för att ändra fyrkantiga vågor genom att gradvis skilja gränser mot skarpa kanter som används i digitala kretsar, såväl som omkoppling av omkopplare. Denna artikel diskuterar vilken Schmitt-utlösare , Schmitt utlöser arbete med ett kretsschema med arbete och applikationer.
Vad är en Schmitt Trigger?
Schmitt-utlösaren kan definieras eftersom den är en regenerativ jämförare . Den använder positiv återkoppling och omvandlar sinusformad inmatning till en fyrkantig utgång. Utgången från Schmitt Trigger svänger vid övre och nedre tröskelspänningar, vilket är referensspänningarna för ingångsvågformen. Det är en bi-stabil krets där utgången svänger mellan två steady-state spänningsnivåer (hög och låg) när ingången når vissa designade tröskelspänningsnivåer.
Schmitt Trigger Circuit
Dessa klassificeras i två typer, nämligen inverterande Schmitt-utlösare och icke-inverterande Schmitt-utlösare . Den inverterande Schmitt-utlösaren kan definieras som att ett utgångselement är anslutet till den positiva terminalen på operationsförstärkare . På samma sätt är den icke-inverterande förstärkare kan definieras när insignalen ges vid den negativa terminalen på operationsförstärkaren.
Vad är UTP och LTP?
De UTP och LTP i Schmitt-utlösare använder sig av op-amp 741 är inget annat än UTP står för övre triggerpunkt , medan LTP står för den nedre triggerpunkten . Hysteres kan definieras som när ingången är högre än ett visst valt tröskelvärde (UTP), är utgången låg. När ingången är under ett tröskelvärde (LTP) är utgången hög när ingången är mellan de två, utgången behåller sitt nuvarande värde. Denna dubbla tröskelåtgärd kallas hysteres.
Övre och nedre utlösarpunkt
V Hysteres = UTP-LTP i vårt exempel
Övre tröskelpunkt (Trigger), Nedre tröskel (Trigger) - dessa är de punkter där insignalen jämförs. Värdena för UTP och
LTP för ovanstående krets inkluderar följande
UTP = + V * R2 / (R1 + R2)
LTP = -V * R2 / (R1 + R2)
När två nivåer ska jämföras kan det förekomma svängning (eller jakt) vid gränsen. Att ha hysteres förhindrar att detta svängningsproblem är löst. Jämföraren jämför alltid med en fast referensspänning (en referens) medan Schmitt-utlösaren jämförs med två olika spänningar som kallas UTP och LTP.
UTP- och LTP-värdena för ovanstående Schmitt-utlösare med op-amp 741-kretsen kan beräknas med hjälp av följande ekvationer.
Vi vet det,
UTP = + V * R2 / (R1 + R2)
LTP = -V * R2 / (R1 + R2)
UTP = + 10V * 5𝐾 / 5𝐾 + 10𝐾 = + 3,33 V
LTP = -10V * 5𝐾 / 5𝐾 + 10𝐾 = - 3,33 V
Schmitt Trigger med IC 555
De kretsschema för Schmitt-utlösaren med hjälp av IC555 visas nedan. Följande krets kan byggas med basic elektroniska komponenter , men IC555 är en viktig komponent i denna krets. Båda stiften på IC så som stift 4 och stift 8 är anslutna till Vcc-matningen. De två stiften som 2 & 6 är kortslutna, och ingångarna ges ömsesidigt till dessa stift med hjälp av en kondensator.
Schmitt Trigger med 555 IC
Den gemensamma punkten för de två stiften kan förses med en extern förspänning (Vcc / 2) med hjälp av spänningsdelare regel som kan bildas av två motstånd nämligen R1 & R2. Utgången behåller sina värden medan ingången är bland de två tröskelvärden som kallas hysteres. Denna krets kan fungera som ett minneselement.
Tröskelvärdena är 2 / 3Vcc & 1 / 3Vcc. Den överordnade jämförare turer vid 2 / 3Vcc medan den mindre komparatorn turnerar vid leverans av 1 / 3Vcc.
Nyckelspänningen kontrasteras med de två tröskelvärdena med hjälp av individuella komparatorer. De flip-flop (FF) arrangeras eller omarrangeras följaktligen. Utgången blir hög eller låg beroende på detta.
Schmitt Trigger med hjälp av transistorer
De Schmitt-utlösarkrets använder sig av en transistor visas nedan. Följande krets kan byggas med grundläggande elektroniska komponenter , men två transistorer är väsentliga komponenter för denna krets.
Schmitt Trigger med hjälp av transistorer
När ingångsspänningen (Vin) är 0 V kommer T1-transistorn inte att leda, medan T2-transistorn kommer att leda på grund av spänningsreferensen (Vref) med spänningen 1,98. Vid nod B kan kretsen behandlas som en spänningsdelare för att beräkna spänningen med hjälp av följande uttryck.
Vin = 0V, Vref = 5V
Va = (Ra + Rb / Ra + Rb + R1) * Vref
Vb = (Rb / Rb + R1 + Ra) * Vref
Ledningsspänningen för T2-transistorn är låg och transistorns emitteranslutningsspänning kommer att vara 0,7 V är mindre än basterminalen för transistorn som blir 1,28 V.
Därför, när vi ökar ingångsspänningen, kan T1-transistorvärdet korsas så att transistorn kommer att leda. Detta kommer att vara anledningen till att basspänningen på transistorn T2 släpps. När T2-transistorn inte leder längre kommer utspänningen att öka.
Därefter börjar Vin (ingångsspänning) vid T1-transistorbasterminalen vägra och det kommer att inaktivera transistorn eftersom transistorbasterminalens spänning kommer att vara över 0,7 V av dess emitterterminal.
Detta kommer att inträffa när emitterströmmen kommer att vägra till ett slut varhelst transistorn hamnar i läget för framåtaktiv. Så spänningen vid kollektorn kommer att stiga, och även basterminalen för T2-transistorn. Detta kommer att orsaka att strömma lite ström genom T2-transistorn ytterligare, det kommer att släppa spänningen hos transistorns sändare och också stänga av T1-transistorn. I det här fallet kräver ingångsspänningen att 1,3 V släpps för att avaktivera T1-transistorn. Så slutligen kommer de två tröskelspänningarna att vara 1,9V & 1,3V.
Schmitt Trigger-applikationer
De användning av Schmitt-utlösaren inkluderar följande.
- Schmitt-utlösare används främst för att ändra en sinusvåg till fyrkantvåg.
- De måste användas i omkopplarens omkopplingskrets för bullriga annars långsamma ingångskrav som att rensas upp eller påskynda
- Dessa används normalt i applikationer som signalkonditionering för att ta bort signalbrus i digitala kretsar .
- Dessa används för att implementera avkoppling oscillatorer för design med negativt svar för slutna slingor
- Dessa används vid omkoppling nätaggregat samt funktionsgeneratorer
Således handlar det här om Schmitt trigger-teori . Dessa finns i flera applikationer inom analoga och digitala numeriska kretsar. Flexibiliteten hos en TTL Schmitt är missgynnad med dess smala leveransområde, partiella gränssnittskapacitet, liten ingångsimpedans och instabila egenskaper hos utdata. Detta kan utformas med diskreta enheter för att övertyga en exakt parameter, men detta är försiktigt och tar tid att designa. Här är en fråga till dig, vad är det fördelarna med en Schmitt Trigger ?
