Pohjimmiltaan Schmitt-liipaisin on multivibraattori, jossa on kaksi vakaa tila , ja lähtö pysyy yhdessä vakaan tilan toistaiseksi. Siirtyminen vakaasta tilasta toiseen tapahtuu, kun tulosignaali aktivoituu suunnilleen. multivibraattorin käyttö vaatii vahvistimen, jolla on positiivinen takaisinkytkentä ja silmukan vahvistus yhtenäisyyden yläpuolella. Tätä virtapiiriä käytetään usein muuttamaan neliöaaltoja muuttamalla vähitellen rajoja kohti digitaalipiireissä käytettyjä teräviä reunoja samoin kuin kytkimestä purkamista. Tässä artikkelissa käsitellään mikä Schmitt-laukaisu , Schmitt laukaisee toiminnan piirikaavion kanssa työskentely ja sovellukset.
Mikä on Schmitt-laukaisin?
Schmitt-liipaisin voidaan määritellä, koska se on regeneratiivinen vertailija . Se käyttää positiivista palautetta ja muuntaa sinimuotoisen syötteen neliöaaltolähdöksi. Schmitt Trigger -lähtö heilahtaa ylä- ja alarajajännitteillä, jotka ovat tuloaaltomuodon vertailujännitteitä. Se on biostabiili piiri, jossa lähtö heilahtaa kahden vakaan tilan jännitetason (korkea ja matala) välillä, kun tulo saavuttaa tietyt suunnitellut kynnysjännitetasot.
Schmitt-liipaisupiiri
Ne luokitellaan kahteen tyyppiin kääntämällä Schmitt-liipaisimen ja ei käänteinen Schmitt-liipaisin . Käänteinen Schmitt-liipaisin voidaan määritellä, kun lähtöelementti on kytketty operatiivinen vahvistin . Samoin ei-kääntämätön vahvistin voidaan määritellä koska tulosignaali annetaan operatiivisen vahvistimen negatiivisessa liittimessä.
Mitä ovat UTP ja LTP?
UTP ja LTP Schmitt-liipaisussa käyttämällä op-amp 741 ovat vain UTP tarkoittaa ylempää liipaisupistettä , kun taas LTP tarkoittaa alinta liipaisupistettä . Hystereesi voidaan määritellä, kun tulo on korkeampi kuin tietty valittu kynnys (UTP), lähtö on matala. Kun tulo on alle kynnyksen (LTP), lähtö on korkea, kun tulo on näiden kahden välillä, lähtö säilyttää nykyisen arvonsa. Tätä kaksoiskynnyksen toimintaa kutsutaan hystereesiksi.
Ylempi ja alempi liipaisupiste
V Hystereesi = UTP-LTP esimerkissämme
Yläkynnyksen (liipaisin) piste, alemman kynnyksen (liipaisimen) pisteet - nämä ovat kohdat, joissa tulosignaalia verrataan. UTP: n ja
Yllä olevan piirin LTP sisältää seuraavat
UTP = + V * R2 / (R1 + R2)
LTP = -V * R2 / (R1 + R2)
Kun vertaillaan kahta tasoa, rajalla voi olla värähtelyä (tai metsästystä). Hystereesi estää tämän värähtelyongelman ratkaisemisen. Vertailija vertaa aina kiinteään referenssijännitteeseen (yksi vertailu), kun taas Schmitt-liipaisin vertaa kahteen eri jännitteeseen, joita kutsutaan UTP: ksi ja LTP: ksi.
Edellä olevien UTP- ja LTP-arvot Schmitt-liipaisin käyttämällä op-amp 741 -piiriä voidaan laskea seuraavien yhtälöiden avulla.
Tiedämme sen,
UTP = + V * R2 / (R1 + R2)
LTP = -V * R2 / (R1 + R2)
UTP = + 10V * 5𝐾 / 5𝐾 + 10𝐾 = + 3,33 V
LTP = -10 V * 5/5 + 10 '= - 3,33 V
Schmitt-laukaisin IC 555: n avulla
kytkentäkaavio Schmitt-liipaisimesta IC555: n avulla näkyy alla. Seuraava piiri voidaan rakentaa perusjärjestelmällä elektroniset komponentit , mutta IC555 on olennainen komponentti tässä piirissä. IC: n molemmat nastat, kuten nasta-4 ja nasta-8, on kytketty Vcc-syöttöön. Kaksi nastaa, kuten 2 ja 6, ovat oikosulussa, ja tulo annetaan molemmille nastoille kondensaattorin avulla.
Schmitt-liipaisin 555 IC: n avulla
Kahden nastan keskinäiseen pisteeseen voidaan syöttää ulkoinen esijännite (Vcc / 2) jännitteenjakajan sääntö jotka voidaan muodostaa kahdella vastukset nimittäin R1 ja R2. Lähtö pitää arvot, kun taas tulo on kahden kynnysarvon joukossa, joita kutsutaan hystereesiksi. Tämä piiri voi toimia kuin muistielementti.
Kynnysarvot ovat 2 / 3Vcc ja 1 / 3Vcc. Ylempi vertailija matkat 2 / 3Vcc: llä, kun taas pieni vertailuretki kiertueilla 1 / 3Vcc.
Avaimen jännite verrataan kahteen kynnysarvoon käyttämällä yksittäisiä vertailijoita. kiikku (FF) on järjestetty tai järjestetty vastaavasti. Tuloksesta tulee korkea tai matala tästä riippuen.
Schmitt-liipaisin transistoreilla
Schmitt-liipaisupiiri käyttämällä transistori näkyy alla. Seuraava piiri voidaan rakentaa elektroniset peruskomponentit , mutta kaksi transistoria ovat välttämättömiä komponentteja tälle piirille.
Schmitt-liipaisin transistoreilla
Kun tulojännite (Vin) on 0 V, T1-transistori ei johda, kun taas T2-transistori johtaa jänniteohjeen (Vref) vuoksi jännitteellä 1,98. Solmussa B virtapiiriä voidaan käsitellä jännitteenjakajana jännitteen laskemiseksi seuraavien lausekkeiden avulla.
Vin = 0V, Vref = 5V
Va = (Ra + Rb / Ra + Rb + R1) * Vref
Vb = (Rb / Rb + R1 + Ra) * Vref
T2-transistorin johtava jännite on matala ja transistorin emitteriliittimen jännite on 0,7 V on pienempi kuin transistorin tukiliitin, joka on 1,28 V.
Siksi, kun kasvatamme tulojännitettä, T1-transistorin arvo voidaan ylittää niin, että transistori johtaa. Tämä on syy laskea transistorin T2 perusliitäntäjännite. Kun T2-transistori ei johda kauemmin, lähtöjännitettä kasvatetaan.
Tämän jälkeen T1-transistorin tukiaseman Vin (tulojännite) alkaa kieltäytyä ja se deaktivoi transistorin, koska transistorin tukiaseman jännite on yli 0,7 V emitteriliittimestään.
Tämä tapahtuu, kun emitterivirta kieltäytyy loppumasta, missä transistori löytää eteenpäin-aktiivisen tilan. Joten keräimen jännite nousee ja myös T2-transistorin tukiliitin. Tämä aiheuttaa virtaa vähän virtaa T2-transistorin läpi edelleen, se laskee transistorin emitterien jännitteen ja sammuttaa myös T1-transistorin. Tässä tapauksessa tulojännite edellyttää 1,3 V: n pudottamista T1-transistorin deaktivoimiseksi. Joten lopuksi kaksi kynnysjännitettä ovat 1,9 V ja 1,3 V.
Schmitt-laukaisusovellukset
Schmitt-liipaisimen käyttö Sisällytä seuraavat.
- Schmitt-liipaisimia käytetään pääasiassa siniaallon muuttamiseen neliöaaltoon.
- Niitä on käytettävä kytkimen erotuksenpoistopiirissä meluisissa, muuten hitaissa tulovaatimuksissa, kuten puhdistuksessa tai nopeutuksessa
- Näitä käytetään yleensä sovelluksissa, kuten signaalinkäsittely, signaalikohinan poistamiseksi sisään digitaaliset piirit .
- Näitä käytetään rentoutuksen toteuttamiseen oskillaattorit suljetun piirin negatiivisen vastauksen malleille
- Näitä käytetään vaihtamiseen virtalähteet sekä toimintojen generaattorit
Näin ollen kyse on kaikesta Schmitt-laukaisuteoria . Näitä löytyy useista sovelluksista analogisissa ja digitaalisissa numeerisissa piireissä. TTL Schmittin joustavuus on epäedullista kapean syöttöalueen, osittaisen liitäntäkapasiteetin, pienen tuloimpedanssin ja epävakaiden lähtöominaisuuksien vuoksi. Tämä voidaan suunnitella erillisillä laitteilla tarkan parametrin vakuuttamiseksi, mutta se on varovainen ja sen suunnittelu vie aikaa. Tässä on kysymys sinulle, mitkä ovat Schmitt-liipaisimen edut ?
