Mi az a Schmitt-kiváltó? Munka és alkalmazások

Alapvetően a Schmitt ravaszt egy két stabil állapotú multivibrátor , és a kimenet további értesítésig az egyik állandó állapotban marad. Az egyik stabil állapotról a másikra történő váltás akkor történik, amikor a bemeneti jel hozzávetőlegesen aktiválódik. A multivibrátor működése pozitív visszacsatolású erősítőt igényel, amelynek hurokerősítése meghaladja az egységet. Ezt az áramkört gyakran használják a négyzethullámok megváltoztatására, a digitális áramkörökben használt éles élek felé eső határok fokozatos eltérésével, valamint a kapcsoló visszaváltásával. Ez a cikk tárgyalja milyen Schmitt-kiváltó , Schmitt kiváltja a munkát kapcsolási rajzzal működő és alkalmazásokkal.

Mi az a Schmitt-kiváltó?

A Schmitt kiváltó oka definiálható, mivel ez regeneratív összehasonlító . Pozitív visszacsatolást alkalmaz, és a szinuszos bemenetet négyzethullámú kimenetté alakítja. A Schmitt Trigger kimenete a felső és az alsó küszöbfeszültségen ingadozik, amelyek a bemeneti hullámforma referenciafeszültségei. Ez egy kétstabil áramkör, amelyben a kimenet két állandó állapotú (magas és alacsony) feszültségszint között ingadozik, amikor a bemenet eléri bizonyos tervezett küszöbfeszültség-szinteket.

Schmitt kiváltó áramkör

Ezeket két típusba sorolják, nevezetesen megfordítva Schmitt ravaszt és nem invertáló Schmitt-trigger . Az invertáló Schmitt ravaszt úgy lehet meghatározni, hogy a kimenet egy eleme csatlakoztatva van a műveleti erősítő . Hasonlóképpen, a nem invertáló erősítő meghatározható mivel a bemeneti jelet a műveleti erősítő negatív kapcsa adja.

Mi az UTP és az LTP?

A UTP és LTP a Schmitt triggerben felhasználásával op-amp 741 nem más, mint Az UTP a felső kiváltó pontot jelenti , mivel Az LTP az alsó kiváltó pontot jelenti . A hiszterézis úgy határozható meg, hogy amikor a bemenet magasabb, mint egy bizonyos választott küszöb (UTP), akkor a kimenet alacsony. Ha a bemenet küszöbérték alatt van (LTP), akkor a kimenet magas, ha a bemenet a kettő között van, a kimenet megtartja jelenlegi értékét. Ezt a kettős küszöbű akciót hiszterézisnek hívják.

Felső és alsó kiváltó pont

V hiszterézis = példánkban UTP-LTP

Felső küszöb (Trigger) pont, Alsó küszöb (Trigger) pont - ezek azok a pontok, ahol a bemeneti jelet összehasonlítják. Az UTP és

A fenti áramkör LTP a következőket tartalmazza

UTP = + V * R2 / (R1 + R2)

LTP = -V * R2 / (R1 + R2)

Ha két szintet kell összehasonlítani, akkor oszcilláció (vagy vadászat) lehet a határon. A hiszterézis megakadályozza az oszcillációs probléma megoldását. Az összehasonlító mindig összehasonlítja a rögzített referenciafeszültséget (egyetlen referencia), míg a Schmitt-trigger két különböző feszültséggel, az úgynevezett UTP-vel és LTP-vel.

A fentiek UTP és LTP értékei Schmitt kiváltja az op-amp 741 áramkört kiszámítható a következő egyenletek felhasználásával.

Tudjuk,

UTP = + V * R2 / (R1 + R2)

LTP = -V * R2 / (R1 + R2)

UTP = + 10V * 5𝐾 / 5𝐾 + 10𝐾 = + 3,33 V

LTP = -10V * 5/5 + + 10 = = 3,33 V

Schmitt-kiváltó az IC 555 segítségével

A kapcsolási rajza a Schmitt ravaszt IC555 segítségével alább látható. A következő áramkört fel lehet építeni basic-vel Elektromos alkatrészek , de IC555 nélkülözhetetlen alkotóeleme ennek az áramkörnek. Az IC mindkét csapja, például a 4-es és a 8-as érintkező, a Vcc tápegységgel van összekötve. A két érintkezõ, mint például a 2 és 6, rövidzárlatos, és a bemenet ezeket a csapokat kondenzátor segítségével kölcsönösen megadja.

Schmitt-kiváltó az 555 IC segítségével

A két csap kölcsönös pontja külső feszültséggel (Vcc / 2) táplálható a feszültségosztó szabály amit kettő alkothat ellenállások nevezetesen R1 és R2. A kimenet megőrzi értékeit, miközben az input a két küszöbérték között van, amelyeket hiszterézisnek hívnak. Ez az áramkör úgy működhet, mint egy memóriaelem.

A küszöbértékek 2 / 3Vcc és 1 / 3Vcc. A felettes összehasonlító túrák a 2 / 3Vcc-vel, míg a kisebb összehasonlító 1 / 3Vcc tápellátással.
A kulcsfeszültséget összehasonlítják a két küszöbértékkel, összehasonlító elemeket alkalmazva. A flip-flop (FF) ennek megfelelően rendeződik vagy átrendeződik. A kimenet ettől függően magas vagy alacsony lesz.

Schmitt kiváltó tranzisztorok segítségével

A Schmitt kiváltó áramkör felhasználásával egy tranzisztor alább látható. A következő áramkör építhető fel alapvető elektronikus alkatrészek , de két tranzisztor alapvető elemei ennek az áramkörnek.

Schmitt kiváltó tranzisztorok segítségével

Ha a bemeneti feszültség (Vin) 0 V, akkor a T1 tranzisztor nem vezet, míg a T2 tranzisztor a feszültségreferencia (Vref) miatt vezet a 1.98 feszültséggel. A B csomópontnál az áramkört feszültségosztóként kezelhetjük, hogy a következő kifejezések segítségével kiszámítsuk a feszültséget.

Vin = 0V, Vref = 5V

Va = (Ra + Rb / Ra + Rb + R1) * Vref

Vb = (Rb / Rb + R1 + Ra) * Vref

A T2 tranzisztor vezető feszültsége alacsony, és a tranzisztor emitter terminál feszültsége 0,7 V kisebb, mint a tranzisztor alapsorkapcsa, amely 1,28 V.

Ezért amikor növeljük a bemeneti feszültséget, a T1 tranzisztor értéke keresztbe kerülhet, így a tranzisztor vezetni fog. Ez lesz az oka a T2 tranzisztor bázis termináljának feszültségének csökkenésére. Ha a T2 tranzisztor nem hosszabb ideig vezet, akkor a kimeneti feszültség megnő.
Ezt követően a Vin (bemeneti feszültség) a T1 tranzisztor bázis terminálján elkezd visszautasítani és deaktiválja a tranzisztort, mivel a tranzisztor bázis csatlakozójának feszültsége meghaladja az emitter termináljának 0,7 V-ját.

Ez akkor következik be, amikor az emitteráram nem hajlandó véget érni, ahol a tranzisztor az előre-aktív módba kerül. Tehát a kollektor feszültsége meg fog nőni, és a T2 tranzisztor aljzata is. Ez azt okozza, hogy kis áram áramlik a T2 tranzisztoron tovább, ez csökkenti a tranzisztor emittereinek feszültségét és kikapcsolja a T1 tranzisztort is. Ebben az esetben a bemeneti feszültség 1,3 V-os esést igényel a T1 tranzisztor deaktiválásához. Végül a két küszöbfeszültség 1,9 V és 1,3 V lesz.

Schmitt kiváltó alkalmazások

A a Schmitt ravaszt használja a következőket tartalmazzák.

• A Schmitt-triggereket főleg a szinusz hullám négyzethullá változtatására használják.
• Ezeket ki kell használni az átkapcsoló visszaváltó áramkörében egy olyan zajos, egyébként lassú bemeneti követelményhez, mint például a megtisztítás vagy a felgyorsulás.
• Ezeket általában olyan alkalmazásokban használják, mint a jel kondicionálása a jelek zajának eltávolítására digitális áramkörök .
• Ezeket a relaxáció megvalósítására használják oszcillátorok zárt hurkú negatív válaszú tervekhez
• Ezeket a váltás során használják áramforrás valamint a funkciógenerátorok

Így mindez a Schmitt kiváltó elmélet . Ezeket az analóg és digitális numerikus áramkörök számos alkalmazásában megtalálják. A TTL Schmitt rugalmasságát hátránya szűk ellátási tartománya, részleges interfész-kapacitása, kicsi bemeneti impedanciája és instabil kimeneti jellemzői miatt. Ezt különálló eszközökkel lehet megtervezni, hogy meggyőzzék a pontos paramétereket, azonban ez óvatos és a tervezéséhez idő kell. Itt van egy kérdés az Ön számára, melyek azok a Schmitt Trigger előnyei ?