Schmitt Trigger คืออะไร? การทำงานและการใช้งาน

โดยทั่วไปแล้วไฟล์ ชมิตทริกเกอร์ คือ มัลติไวเบรเตอร์ที่มีสองสถานะที่เสถียร และเอาต์พุตจะอยู่ในสถานะคงที่อย่างใดอย่างหนึ่งจนกว่าจะมีประกาศให้ทราบต่อไป การเปลี่ยนแปลงจากสภาพเสถียรหนึ่งไปเป็นเงื่อนไขอื่นจะเกิดขึ้นเมื่อสัญญาณอินพุตเปิดใช้งานโดยประมาณ การทำงานของมัลติไวเบรเตอร์ ต้องการแอมพลิฟายเออร์ที่มีผลตอบรับในเชิงบวกและมีลูปที่เหนือความสามัคคี วงจรนี้มักใช้ในการเปลี่ยนคลื่นสี่เหลี่ยมโดยการค่อยๆเปลี่ยนขอบเขตไปยังขอบคมที่ใช้ในวงจรดิจิทัลเช่นเดียวกับการหักล้างของสวิตช์ บทความนี้กล่าวถึง Schmitt ทริกเกอร์อะไร , Schmitt ทริกเกอร์การทำงาน ด้วยแผนภาพวงจรพร้อมการทำงานและการใช้งาน

Schmitt Trigger คืออะไร?

Schmitt trigger สามารถกำหนดได้เนื่องจากเป็นการสร้างใหม่ ผู้เปรียบเทียบ . ใช้ผลตอบรับเชิงบวกและแปลงอินพุตไซน์เป็นเอาต์พุตคลื่นสี่เหลี่ยม เอาต์พุตของ Schmitt Trigger จะแกว่งที่แรงดันไฟฟ้าเกณฑ์บนและล่างซึ่งเป็นแรงดันอ้างอิงของรูปคลื่นอินพุต เป็นวงจรที่มีเสถียรภาพสองระดับซึ่งเอาต์พุตจะแกว่งไปมาระหว่างระดับแรงดันไฟฟ้าคงที่สองระดับ (สูงและต่ำ) เมื่ออินพุตถึงระดับแรงดันไฟฟ้าเกณฑ์ที่ออกแบบไว้

Schmitt Trigger Circuit

โดยแบ่งออกเป็น 2 ประเภท ได้แก่ ทริกเกอร์ Schmitt กลับด้าน และ ทริกเกอร์ Schmitt ไม่กลับด้าน . ทริกเกอร์ Schmitt กลับด้านสามารถกำหนดได้ว่าองค์ประกอบของเอาต์พุตเชื่อมต่อกับขั้วบวกของ เครื่องขยายเสียงในการทำงาน . ในทำนองเดียวกันการไม่ยอมแพ้ สามารถกำหนดเครื่องขยายเสียงได้ เนื่องจากสัญญาณอินพุตถูกกำหนดที่ขั้วลบของเครื่องขยายเสียงที่ใช้งานได้

UTP และ LTP คืออะไร?

UTP และ LTP ใน Schmitt trigger โดยใช้ op-amp 741 ไม่มีอะไรนอกจาก UTP ย่อมาจากจุดทริกเกอร์บน ในขณะที่ LTP ย่อมาจากจุดทริกเกอร์ที่ต่ำกว่า . Hysteresis สามารถกำหนดได้เมื่ออินพุตสูงกว่าเกณฑ์ที่เลือกไว้ (UTP) เอาต์พุตจะต่ำ เมื่ออินพุตอยู่ต่ำกว่าเกณฑ์ (LTP) เอาต์พุตจะสูงเมื่ออินพุตอยู่ระหว่างทั้งสองเอาต์พุตจะคงค่าปัจจุบันไว้ การกระทำแบบ dual threshold นี้เรียกว่า hysteresis

จุดทริกเกอร์บนและล่าง

V Hysteresis = UTP-LTP ในตัวอย่างของเรา

จุดขีด จำกัด บน (ทริกเกอร์) จุดเกณฑ์ขั้นต่ำ (ทริกเกอร์) - นี่คือจุดที่เปรียบเทียบสัญญาณอินพุต ค่าของ UTP และ

LTP สำหรับวงจรข้างต้นมีดังต่อไปนี้

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

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

เมื่อเปรียบเทียบสองระดับอาจมีการแกว่ง (หรือการล่า) ที่ชายแดน การมีฮิสเทรีซิสช่วยป้องกันปัญหาการสั่นนี้ได้รับการแก้ไข ตัวเปรียบเทียบจะเปรียบเทียบกับแรงดันอ้างอิงคงที่เสมอ (การอ้างอิงเดี่ยว) ในขณะที่ Schmitt trigger จะเปรียบเทียบกับแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันสองแบบที่เรียกว่า UTP และ LTP

ค่า UTP และ LTP สำหรับข้างต้น Schmitt trigger โดยใช้วงจร op-amp 741 สามารถคำนวณได้โดยใช้สมการต่อไปนี้

เรารู้ว่า,

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

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

UTP = + 10V * 5𝐾 / 5𝐾 + 10𝐾 = + 3.33 โวลต์

LTP = -10V * 5𝐾 / 5𝐾 + 10𝐾 = - 3.33 โวลต์

Schmitt Trigger โดยใช้ IC 555

แผนภาพวงจรของทริกเกอร์ Schmitt โดยใช้ IC555 ดังแสดงด้านล่าง วงจรต่อไปนี้สามารถสร้างขึ้นด้วยพื้นฐาน ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ แต่ IC555 เป็นส่วนประกอบที่สำคัญในวงจรนี้ พินทั้งสองของ IC เช่นพิน 4 และพิน -8 เชื่อมต่อกับแหล่งจ่าย Vcc หมุดสองตัวเช่น 2 และ 6 ถูกทำให้สั้นลงและอินพุตจะถูกกำหนดให้กับพินเหล่านี้ด้วยความช่วยเหลือของตัวเก็บประจุ

Schmitt Trigger โดยใช้ 555 IC

จุดร่วมกันของหมุดสองตัวสามารถจ่ายแรงดันไบอัสภายนอก (Vcc / 2) โดยใช้ กฎตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้า ที่สามารถเกิดขึ้นได้จากสอง ตัวต้านทาน คือ R1 & R2 เอาต์พุตจะเก็บค่าไว้ในขณะที่อินพุตอยู่ระหว่างค่าขีด จำกัด สองค่าซึ่งเรียกว่า Hysteresis วงจรนี้สามารถทำหน้าที่เหมือนองค์ประกอบหน่วยความจำ

ค่า threshold คือ 2 / 3Vcc & 1 / 3Vcc ที่เหนือกว่า ผู้เปรียบเทียบ ทัวร์ที่ 2 / 3Vcc ในขณะที่ทัวร์เปรียบเทียบเล็กน้อยที่อุปทาน 1 / 3Vcc
แรงดันไฟฟ้าที่สำคัญถูกเปรียบเทียบกับค่าขีด จำกัด สองค่าโดยใช้ตัวเปรียบเทียบแต่ละตัว ฟลิปฟล็อป (FF) ถูกจัดเรียงหรือจัดเรียงใหม่ดังนั้น ผลลัพธ์จะสูงหรือต่ำขึ้นอยู่กับสิ่งนี้

Schmitt Trigger โดยใช้ทรานซิสเตอร์

วงจรทริกเกอร์ Schmitt โดยใช้ ทรานซิสเตอร์ ดังแสดงด้านล่าง สามารถสร้างวงจรต่อไปนี้ด้วย ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์พื้นฐาน แต่ ทรานซิสเตอร์สองตัว เป็นส่วนประกอบที่จำเป็นสำหรับวงจรนี้

Schmitt Trigger โดยใช้ทรานซิสเตอร์

เมื่อแรงดันไฟฟ้าขาเข้า (Vin) เป็น 0 V ทรานซิสเตอร์ T1 จะไม่ทำงานในขณะที่ทรานซิสเตอร์ T2 จะดำเนินการเนื่องจากการอ้างอิงแรงดันไฟฟ้า (Vref) ด้วยแรงดันไฟฟ้า 1.98 ที่โหนด B วงจรสามารถถือว่าเป็นตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าเพื่อคำนวณแรงดันไฟฟ้าโดยใช้นิพจน์ต่อไปนี้

Vin = 0V, Vref = 5V

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

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

แรงดันไฟฟ้าของทรานซิสเตอร์ T2 ต่ำและแรงดันขั้วของตัวปล่อยทรานซิสเตอร์จะอยู่ที่ 0.7 V น้อยกว่าขั้วฐานของทรานซิสเตอร์ที่จะเป็น 1.28 V.

ดังนั้นเมื่อเราเพิ่มแรงดันไฟฟ้าขาเข้าสามารถข้ามค่าทรานซิสเตอร์ T1 เพื่อให้ทรานซิสเตอร์ดำเนินการได้ นี่จะเป็นสาเหตุที่ทำให้แรงดันขั้วฐานของทรานซิสเตอร์ T2 ลดลง เมื่อทรานซิสเตอร์ T2 ไม่ทำงานอีกต่อไปแรงดันเอาต์พุตจะเพิ่มขึ้น
ต่อจากนั้น Vin (แรงดันไฟฟ้าขาเข้า) ที่ขั้วฐานทรานซิสเตอร์ T1 จะเริ่มปฏิเสธและจะปิดการใช้งานทรานซิสเตอร์เนื่องจากแรงดันขั้วฐานทรานซิสเตอร์จะสูงกว่า 0.7 V ของขั้วอิมิตเตอร์

สิ่งนี้จะเกิดขึ้นเมื่อกระแสของตัวปล่อยจะปฏิเสธที่จะสิ้นสุดที่ใดก็ตามที่ทรานซิสเตอร์จะพบในโหมดของการเดินหน้าทำงาน ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าที่ตัวสะสมจะสูงขึ้นและขั้วฐานของทรานซิสเตอร์ T2 สิ่งนี้จะทำให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านทรานซิสเตอร์ T2 เพียงเล็กน้อยต่อไปมันจะทำให้แรงดันไฟฟ้าของตัวปล่อยของทรานซิสเตอร์ลดลงและปิดทรานซิสเตอร์ T1 ด้วย ในกรณีนี้แรงดันไฟฟ้าขาเข้าต้องลดลง 1.3V เพื่อปิดใช้งานทรานซิสเตอร์ T1 ในที่สุดแรงดันไฟฟ้าสองขีดจะเป็น 1.9V และ 1.3V

Schmitt Trigger Applications

การใช้ทริกเกอร์ Schmitt รวมสิ่งต่อไปนี้

• ชมิตทริกเกอร์ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการเปลี่ยนคลื่นไซน์เป็นคลื่นสี่เหลี่ยม
• พวกเขาจะต้องใช้ในวงจร de-bouncer ของสวิทช์สำหรับความต้องการอินพุตที่มีเสียงดังมิฉะนั้นจะช้าลงเช่นต้องทำความสะอาดหรือเร่งความเร็ว
• โดยปกติจะใช้ในแอพพลิเคชั่นเช่นการปรับสัญญาณเพื่อกำจัดสัญญาณรบกวน วงจรดิจิตอล .
• สิ่งเหล่านี้ใช้เพื่อผ่อนคลาย ออสซิลเลเตอร์ สำหรับการออกแบบการตอบสนองเชิงลบของวงปิด
• สิ่งเหล่านี้ใช้ในการสลับ แหล่งจ่ายไฟ เช่นเดียวกับเครื่องกำเนิดฟังก์ชัน

ดังนั้นนี่คือทั้งหมดที่เกี่ยวกับ Schmitt ทฤษฎีทริกเกอร์ . สิ่งเหล่านี้พบได้ในแอพพลิเคชั่นต่างๆภายในวงจรตัวเลขอะนาล็อกและดิจิตอล ความยืดหยุ่นของ TTL Schmitt นั้นด้อยโอกาสด้วยช่วงการจ่ายที่แคบความจุของอินเทอร์เฟซบางส่วนอิมพีแดนซ์อินพุตขนาดเล็กและลักษณะที่ไม่เสถียรของเอาต์พุต สิ่งนี้สามารถออกแบบได้ด้วยอุปกรณ์ที่แยกจากกันเพื่อโน้มน้าวพารามิเตอร์ที่แน่นอนอย่างไรก็ตามนี่เป็นเรื่องที่ระมัดระวังและต้องใช้เวลาในการออกแบบ นี่คือคำถามสำหรับคุณว่าไฟล์ ข้อดีของ Schmitt Trigger เหรอ?