sa 2024/06/6 548

Nag -trigger si Schmitt sa mga modernong electronics: pag -unawa sa kanilang papel at kakayahan

Ang Schmitt trigger ay isang pangunahing sangkap na elektronik, na unang ipinakilala ni Otto H. Schmitt noong 1937 bilang isang "thermionic trigger".Pangunahing pinadali sa pamamagitan ng isang proseso na kilala bilang hysteresis, na nailalarawan sa pamamagitan ng mekanismo ng dual-threshold para sa pag-convert ng signal.Ang Schmitt trigger ay karagdagang ipinakita ng dalawang pangunahing uri nito: ang pag-iikot at hindi pag-iikot na mga nag-trigger ng Schmitt, bawat isa ay naghahatid ng natatanging mga pangangailangan sa pagpapatakbo.Ang artikulong ito ay tinatalakay sa masalimuot na mga gawa, mga aplikasyon ng mga nag-trigger ng Schmitt, pagsusuri ng kanilang mga mekanismo sa pagpapatakbo, mga kalkulasyon ng threshold, praktikal na mga implikasyon sa modernong disenyo ng elektronik, lalo na ang pag-highlight ng epekto ng CMOS sa pagpapahusay ng pagganap sa mga aplikasyon ng mababang-kapangyarihan at ang kanilang papel sa iba't ibang teknolohiyamga domain.

Catalog

Larawan 1: simbolo ng Schmitt Trigger

Papel ng hysteresis sa Schmitt nag -trigger

Nag -trigger ang Schmitt na nag -convert ng hindi matatag na mga signal ng analog sa matatag na mga digital na output.Ang pagbabagong ito ay nakamit sa pamamagitan ng isang natatanging proseso na tinatawag na hysteresis, na pinadali ng positibong puna.Ipinakikilala ng Hysteresis ang dalawang natatanging mga boltahe ng threshold para sa paglipat sa pagitan ng mga estado ng output: ang isa para sa pagtaas ng mga signal ng pag -input at isa pa para sa mga bumabagsak.Tinitiyak ng mekanismong ito na kapag nagbabago ang estado ng output, nananatiling matatag hanggang sa ang boltahe ng input ay tumatawid ng ibang, partikular na nagtakda ng threshold.Ang dual-threshold system na ito ay nag-aalis ng problema ng ingay ng signal o chatter malapit sa antas ng threshold, na nagreresulta sa mas maaasahang pagproseso ng digital signal.Pinasimple nila ang disenyo ng circuit para sa mga digital na signal at mapahusay ang pagganap at pagiging maaasahan ng mga system na nagpapatakbo sa maingay na mga kapaligiran.Ang mga trigger ng Schmitt ay pangunahing sa maraming mga aplikasyon, mula sa simpleng signal conditioning sa mga electronics ng consumer hanggang sa kumplikadong mga sistema ng komunikasyon sa digital.

Larawan 2: Hysteresis ng isang Schmitt trigger

Mga Katangian ng Schmitt Trigger

• Pag -andar ng Bistable

Ang mga trigger ng Schmitt ay maaaring mapanatili ang isa sa dalawang posibleng mga estado ng output hanggang sa ang signal ng pag -input ay tumatawid sa isang tinukoy na threshold.Ang mga threshold na ito, na kilala bilang ang itaas (V_U) at mas mababang (V_L) na mga threshold, ay tumutukoy sa mga kondisyon kung saan nagbabago ang estado ng output.

• Hysteresis at positibong puna

Ang pangunahing operasyon ng Schmitt Trigger 'ay hysteresis, na pinagana ng positibong puna sa loob ng circuit.Ang Hysteresis ay lumilikha ng isang saklaw sa pagitan ng V_U at V_L kung saan ang estado ng output ay nananatiling hindi nagbabago hanggang sa ang pag -input ay lumampas sa kabaligtaran na threshold.Tinitiyak ng disenyo na ito na ang mga menor de edad na pagbabagu -bago ng pag -input, na madalas na sanhi ng ingay ng elektrikal o lumilipas na mga kaguluhan, ay hindi nagiging sanhi ng mga hindi kanais -nais na pagbabago sa output.Pinipigilan ng katatagan na ito ang mabilis na pag-toggling ng estado at mga pagkakamali sa mga digital na circuit, na ginagawang perpekto ang Schmitt para sa mga application na sensitibo sa tiyempo.

Larawan 3: Epekto ng ingay sa signal ng input at output

• simetriko at walang simetrya na mga threshold

Ang mga trigger ng Schmitt ay maaaring idinisenyo gamit ang alinman sa simetriko o asymmetric na mga antas ng threshold, na nag -aalok ng kakayahang umangkop para sa mga tiyak na aplikasyon.Ginagamit ang mga simetriko na threshold kung saan kinakailangan ang pantay na katumpakan sa parehong pagtaas at pagbagsak ng mga gilid ng isang signal.Ang mga asymmetric threshold ay kapaki -pakinabang sa mga senaryo kung saan kinakailangan ang iba't ibang mga pag -uugali batay sa direksyon ng pagbabago ng signal ng input, tulad ng sa ilang mga conditioner o circuit.

Upper at mas mababang trigger point ng Schmitt trigger

Larawan 4: Mataas at mas mababang punto ng pag -trigger

Sa isang circuit ng Schmitt trigger gamit ang isang op-amp 741, ang UTP ay nangangahulugang ang itaas na punto ng pag-trigger, at ang LTP ay nangangahulugang ang mas mababang punto ng pag-trigger.Kung ang input ay lumampas sa itaas na threshold (UTP), mababa ang output.At kung ang pag -input ay bumaba sa ibaba ng mas mababang threshold (LTP), ang output ay nagiging mataas.Kapag bumagsak ang input sa pagitan ng mga threshold na ito, ang output ay nananatiling hindi nagbabago.

Halimbawa, ang boltahe ng hysteresis (V hysteresis) ay kinakalkula bilang UTP minus LTP.

Ang itaas na threshold point (UTP) at ang mas mababang threshold point (LTP) ay kung saan inihambing ang signal ng input.Kaya, ang mga halaga ng UTP at LTP ay natutukoy ng mga sumusunod na pormula:

Kapag paghahambing ng dalawang antas, ang pag -oscillation o kawalang -tatag ay maaaring mangyari sa threshold.Tinatanggal ng Hysteresis ang isyung ito sa pamamagitan ng pagpigil sa naturang pag -oscillation.Hindi tulad ng isang karaniwang paghahambing na gumagamit ng isang solong boltahe ng sanggunian, ang isang trigger ng Schmitt ay gumagamit ng dalawang magkakaibang mga boltahe ng sanggunian, na kilala bilang UTP at LTP.

Para sa Schmitt trigger circuit gamit ang OP-AMP 741, ang mga halaga ng UTP at LTP ay maaaring kalkulahin sa mga sumusunod na equation.

Paano gumagana ang isang Schmitt trigger?

Larawan 5: Schmitt trigger circuit

Ang isang Schmitt trigger ay gumagamit ng positibong feedback, kung saan ang bahagi ng output ay pinapakain pabalik sa input.Kinakailangan ang feedback loop na ito dahil pinapayagan nito ang circuit na mapanatili ang isang matatag na estado ng output kahit na sa pagkakaroon ng pagbabagu -bago ng boltahe o ingay.Ang matatag na operasyon na ito ay pumipigil sa mga hindi wastong output sa isang rehiyon na kilala bilang 'Dead Zone,' kung saan ang mga signal ng pag -input ay maaaring maging sanhi ng kawalang -tatag.

Ang Schmitt trigger ay nakasalalay sa pakikipag -ugnayan sa pagitan ng boltahe ng input, boltahe ng sanggunian, at ang resistor ng feedback.Kapag tumataas at bumagsak ang boltahe ng input, tumatawid ito ng mga tiyak na threshold na nag -trigger ng tugon ng circuit.Ang mas mababang threshold, kapag tumawid, binabago ang estado ng output.Ang estado na ito ay nananatili hanggang sa maabot ang input sa itaas na threshold, kung saan ang output ay bumalik sa orihinal na estado nito.

Ang mekanismo ng dual-threshold na ito ay nagbibigay-daan sa Schmitt trigger upang makabuo ng isang matatag na paglipat sa pagitan ng mga estado ng output, binabawasan ang panganib ng mga error na sapilitan na ingay.Kapag ang isang signal ng pag -input ay nagdudulot ng isang pagbabago ng estado, tanging isang makabuluhan at kabaligtaran na pag -input ang magbabalik sa estado na ito, na maiiwasan ang output na kumikislap na pangkaraniwan sa mga tradisyunal na paghahambing.Ginagawa nitong maaasahan ang Schmitt na lubos na maaasahan para sa mga aplikasyon na nangangailangan ng integridad ng signal at katatagan, tulad ng signal conditioning, switch debouncing, at pulse generation circuit.

Ang pagpapahusay ng disenyo ng Schmitt Trigger ay nagsasangkot sa pag -optimize ng feedback risistor at pag -aayos ng mga threshold ayon sa mga tiyak na pangangailangan sa pagpapatakbo.Ang mga pagpapabuti na ito ay nagsisiguro na ang Schmitt trigger ay nakakatugon at lumampas sa mga inaasahan sa pagganap sa mga aplikasyon ng high-stake.

Larawan 6: Paggawa ng Schmitt Trigger

Mga uri ng Schmitt trigger

Dumating ang mga ito sa dalawang pangunahing uri batay sa ugnayan sa pagitan ng kanilang mga signal ng input at output: non-inverting Schmitt trigger at inverting Schmitt na nag-trigger.

Inverting Schmitt Trigger

Larawan 7: Inverting Schmitt Trigger

Ang isang inverting Schmitt trigger ay naglalabas ng isang signal na kabaligtaran ng input.Kapag bumagsak ang signal ng input sa ibaba ng isang tukoy na mas mababang threshold, ang output ay mataas.At, kapag ang input ay lumampas sa isang itaas na threshold, ang output ay lumipat sa mababa.Ang pagbabalik na ito ay nakamit sa pamamagitan ng isang feedback risistor na lumilikha ng isang hysteresis loop, nagpapatatag ng mga paglilipat ng output kahit na may mabilis na pagbabago ng mga input.

Narito kung paano ito gumagana:

Ang triggering boltahe (VT) ay kinakalkula sa pormula,

Kung ang output (v_Palabas) ay nasa positibong saturation (+v_Sat), pagkatapos ay positibo ang VT.Kung ang vout ay nasa negatibong saturation (-v_Sat), pagkatapos ay negatibo ang VT.

Mayroong dalawang puntos ng threshold:

• Mataas na threshold (VUT): Kapag ang output ay +V_Sat

• mas mababang threshold (VLT): Kapag ang output ay -v_Sat

Narito kung paano kumilos ang circuit:

• Kapag ang boltahe ng input (v_sa) ay mas malaki kaysa sa VT, ang output (V_o) napupunta sa -v_Sat.

• Kapag ang vin ay mas mababa sa VT, v_o pumupunta sa +v_Sat.

Kapag ang input boltahe (VIN) ay nasa ibaba ng itaas na threshold (VUT), ang output ay nananatili sa positibong saturation (+V_Sat).Sa sandaling lumampas ang boltahe ng input sa itaas na threshold (VUT), ang output ay dumadaloy sa negatibong saturation (–V_Sat).Ang output ay mananatili sa estado na ito hanggang sa bumaba ang boltahe ng input sa ibaba ng mas mababang threshold (VLT), kung saan ang output ay lumipat sa positibong saturation (+V_Sat).

Kaya, ang output ay nagbabago lamang kapag ang boltahe ng input ay tumatawid alinman sa itaas o mas mababang threshold (VUT at VLT).Sa pagitan ng dalawang threshold na ito, ang output ay nananatiling matatag sa alinman sa +VSAT o -VSAT, anuman ang mga pagbabago sa boltahe ng input.Ang saklaw na ito ay kilala bilang "patay na banda" o "lapad ng hysteresis" (H).

Larawan 8: Input at output waveform

Larawan 9: Inverting Schmitt Trigger Form

Ang mga katangian ng paglipat ng isang inverting Schmitt trigger ay bumubuo ng isang hugis -parihaba na hugis sa graph.Ang rektanggulo na ito ay tinatawag na hysteresis loop.Ipinapakita nito na ang output ay mananatiling pareho hanggang sa ang boltahe ng input ay tumatawid sa isa sa mga antas ng threshold.Bukod dito, ang hysteresis loop ay kilala rin bilang "patay na banda" o "dead zone" dahil ang output ay hindi nagbabago bilang tugon sa signal ng pag -input sa loob ng saklaw na ito.

Ang lapad ng hysteresis loop (H) ay kinakalkula tulad ng sumusunod:

Nangangahulugan ito na ang lapad ng hysteresis loop ay dalawang beses ang pag -trigger ng boltahe (VT).

Mga aplikasyon ng pag -iikot ng mga nag -trigger ng Schmitt

Ang pag -inverting ng mga trigger ng Schmitt ay malawakang ginagamit sa paghuhubog ng alon, na nagko -convert ng mga nagbabago na mga input ng analog sa matatag na mga signal ng digital.Ang mga ito ay mabuti sa mga sistema ng modyul ng lapad ng pulso (PWM) at mga circuit ng oscillator, kung saan ang mga pare -pareho na mga threshold ng signal ay nagsisiguro sa pagiging maaasahan ng pagpapatakbo.At ang kanilang kakayahang baligtarin ang mga signal ay ginagawang angkop sa kanila para sa mga circuit na nangangailangan ng mga nababaligtad na estado ng lohika, tulad ng ilang mga awtomatikong kontrol at mga circuit circuit.

Mga kalamangan ng pag -iikot ng mga nag -trigger ng Schmitt

Ang pangunahing pakinabang ng pag -iikot ng mga nag -trigger ng Schmitt ay ang kanilang kakayahang umangkop sa paghawak ng mga signal kung saan kapaki -pakinabang ang baligtad na output.Ang tampok na ito ay nagbibigay -daan sa mga taga -disenyo na lumikha ng mga makabagong disenyo ng circuit, lalo na sa mga kumplikadong digital at tiyempo na mga aplikasyon kung saan kinakailangan ang tumpak na pagproseso ng signal.

Non-Inverting Schmitt Trigger

Ang mga hindi pag-iikot ng mga trigger ng Schmitt ay nagpapanatili ng parehong polarity sa pagitan ng mga signal ng input at output.Ang isang mataas na output ay ginawa kapag ang input ay lumampas sa itaas na threshold, at ang output ay lumilipat sa mababa kapag bumaba ang input sa ibaba ng mas mababang threshold.Katulad sa pag-iikot ng mga nag-trigger, ang mga hindi pag-iikot na mga nag-trigger ay gumagamit ng isang mekanismo ng puna upang patatagin ang output, tinitiyak ang maaasahang pagganap sa kabila ng mga pagkakaiba-iba ng input.

Narito kung paano ito gumagana:

Ang boltahe sa non-inverting terminal (V+) ay inihambing sa boltahe sa inverting terminal (V-), na nakatakda sa (= 0V)

Mayroong dalawang kundisyon na dapat isaalang -alang:

• Kapag v⁺> V^- Ang output boltahe vo =+v_Sat

• Kailan V⁺- Ang output boltahe vo = -v_Sat

Parehong ang boltahe ng input (v_sa) at ang output boltahe (v_o) maimpluwensyahan ang boltahe sa non-inverting terminal (V⁺).Gamit ang superposition theorem, mahahanap natin ang v⁺.

Kapag v_o ay grounded:

Kapag v_sa ay grounded:

Ang kabuuang boltahe sa v⁺ ay

Mga Punto ng Pag -trigger:

Positibong saturation

• Kapag v_o ay +v_Sat, Ang output ay lumilipat sa +v_Sat Kapag v⁺ Crosses 0V.

• Sa switch point, v_sa= Vt at v⁺ = 0v.

Gamit ang equation para sa v⁺:

Paglutas para sa VT:

Ito ang mas mababang punto ng threshold (VLT).

Negatibong saturation

• Kapag ang VO ay -v_Sat, Ang output ay lumipat sa –V_Sat Kapag v⁺ Crosses 0V.

• Sa switch point, v_sa = Vt at v⁺ = 0v.

Gamit ang equation para sa v⁺:

Paglutas para sa VT:

Ito ang Upper Threshold Point (VUT).

Ang lapad ng hysteresis (H) ay ang pagkakaiba sa pagitan ng mga puntos sa itaas at mas mababang mga threshold:

Ipinapakita nito ang lapad ng hysteresis loop, na nagpapahiwatig ng saklaw ng boltahe ng input kung saan hindi nagbabago ang output.

Larawan 10: Non-Inverting Schmitt Input at Output Waveforms at Schmitt Trigger Form

Ang mga aplikasyon ng hindi pag-iikot ng Schmitt ay nag-trigger

Ang mga hindi pag-iikot na mga trigger ng Schmitt ay pangunahing ginagamit sa signal conditioning upang mai-filter ang ingay mula sa mga signal ng pag-input, na ginagawang perpekto para sa mga aplikasyon na nangangailangan ng malinis na mga digital na output mula sa maingay na mga input ng analog.Kailangan din sila sa pagbuo ng mga parisukat na alon mula sa mga sinusoidal input at sa mga debouncing circuit para sa mga mekanikal na switch, na nagbibigay ng matatag at maaasahang pag -activate.

Mga kalamangan ng hindi pag-iikot ng Schmitt na nag-trigger

Ang pangunahing bentahe ng hindi pag-iikot ng Schmitt ay nag-trigger ay ang kanilang prangka na pagproseso ng signal, na nakahanay sa mga estado ng output na malapit sa pag-input at pagbabawas ng mga error na sapilitan na ingay.Ang pagiging simple na ito, na sinamahan ng mga adjustable na antas ng threshold, ay gumagawa ng mga hindi pag-iikot na mga nag-trigger na angkop para sa isang malawak na hanay ng mga elektroniko, mula sa mga pangunahing aparato ng consumer hanggang sa mga advanced na sistemang pang-industriya.

Schmitt trigger gamit ang IC 555

Larawan 11: Schmitt trigger gamit ang 555 IC

Ang circuit na ito ay maaaring tipunin gamit ang mga pangunahing sangkap na elektronikong may IC555.Ang mga pin 4 at 8 ng IC555 ay konektado sa suplay ng VCC, habang ang mga pin 2 at 6 ay pinaikling magkasama, na tumatanggap ng input sa pamamagitan ng isang kapasitor.

Ang karaniwang punto ng koneksyon ng dalawang pin na ito ay maaaring ibigay sa isang panlabas na boltahe ng bias gamit ang isang boltahe na divider na binubuo ng dalawang resistors, R1 at R2.Ang output ay nagpapanatili ng estado nito kapag ang input ay nasa pagitan ng dalawang mga halaga ng threshold, na kilala bilang hysteresis, na nagpapahintulot sa circuit na gumana bilang isang elemento ng memorya.

Ang mga threshold ay nakatakda sa dalawang-katlo ng VCC at Isang-ikatlong VCC.Ang itaas na paghahambing ay nagpapatakbo sa dalawang-katlo ng VCC, habang ang mas mababa Ang Comparator ay nagpapatakbo sa isang-ikatlong VCC.Ang boltahe ng input ay inihambing sa mga ito Mga threshold gamit ang isang hiwalay na paghahambing, kasunod na pagtatakda o pag -reset ng Flip-Flop (FF).Depende sa resulta ng paghahambing, ang output ay lumilipat sa a Mataas o Mababang Estado.

Schmitt trigger gamit ang mga transistor

Larawan 12: Schmitt trigger gamit ang mga transistor

Maaari itong tipunin na may mga pangunahing sangkap na elektronik, na may dalawang transistor para sa circuit na ito.Kapag ang boltahe ng input (v_sa) ay 0 V, ang transistor t1 ay hindi nagsasagawa, habang ginagawa ng transistor T2, dahil sa sanggunian na boltahe (V_ref) kasama ang boltahe1.98.Sa Node B, ang circuit ay kumikilos bilang isang divider ng boltahe, at ang boltahe ay maaaring kalkulahin gamit ang mga sumusunod na expression:

Ang pagsasagawa ng boltahe ng transistor T2 ay mababa, kasama ang emitter terminal sa 0.7 V, na mas mababa sa base terminal sa 1.28 V.

Kapag tumataas ang boltahe ng input, nagsisimula nang magsagawa ang transistor T1, na nagiging sanhi ng pagbagsak ng base ng terminal ng transistor T2.Kapag ang transistor T2 ay tumitigil sa pagsasagawa, ang pagtaas ng boltahe ng output.

Habang bumababa ang boltahe ng input sa transistor na base terminal ng T1, ang T1 ay nag-deactivate dahil ang base ng boltahe ng terminal nito ay lumampas sa 0.7 V. Nangyayari ito kapag bumababa ang emitter, na nagiging sanhi ng transistor na pumasok sa pasulong na aktibong mode.Bilang isang resulta, ang kolektor at base na mga boltahe ng terminal ng pagtaas ng T2, na nagpapahintulot sa isang maliit na kasalukuyang sa pamamagitan ng T2, na higit na nagpapababa sa boltahe ng emitter at patayin ang T1.

Para sa T1 na mag -deactivate, ang boltahe ng input ay kailangang bumaba sa 1.3V.Kaya, ang dalawang boltahe ng threshold ay 1.9V at 1.3V.

Simpleng mga oscillator at switch debouncing gamit ang Schmitt Trigger

Larawan 13: Schmitt Trigger Oscillator

Simpleng mga oscillator

Ang mga trigger ng Schmitt ay maaaring kumilos bilang mga simpleng oscillator, na katulad ng isang 555 timer, dahil sa kanilang mga dual na antas ng threshold.Autonomously silang bumubuo ng mga pana -panahong signal na kinakailangan para sa pare -pareho ang mga pulso ng orasan o mga sanggunian sa tiyempo.Ang proseso ng pag -oscillation ay nakasalalay sa mahuhulaan na singilin at paglabas ng mga capacitor sa pamamagitan ng mga threshold na ito.Ginagawa nitong perpekto ang Schmitt para sa iba't ibang mga gawain ng henerasyon ng tiyempo at alon sa parehong mga elektronikong consumer at mga sistemang pang -industriya.

Larawan 14: Schmitt Trigger Debouncing

Lumipat ng debouncing

Ang mga trigger ng Schmitt ay kinakailangan sa mga switch ng debouncing.Ang mga mekanikal na switch ay madalas na gumagawa ng maingay na mga signal dahil sa kanilang mga pisikal na katangian, tulad ng pagkalastiko o springiness, na humahantong sa maramihang, hindi sinasadyang mga paglipat ng signal.Sa pamamagitan ng pagpapares ng Schmitt na nag-trigger ng isang risistor-capacitor (RC) circuit, ang ingay na ito ay nalinis, tinitiyak ang bawat switch press ay bumubuo ng isang solong, malinis na pulso.Ang pag -setup na ito ay nagpapabuti sa pagiging maaasahan at pagganap ng mga electronic circuit, lalo na sa mga aparato ng consumer at mga kontrol sa industriya kung saan kinakailangan ang tumpak na mga pagkilos sa pag -input.

Ang mga pagkakaiba sa pagitan ng Schmitt ay nag -trigger at paghahambing

Aspeto	Nag -trigger si Schmitt	Karaniwang mga paghahambing
Pangunahing operasyon	Paghahambing na may hysteresis gamit ang positibo feedback	Op-amp circuit na may dalawang signal signal
Mga paglilipat ng output	Matatag at maaasahan dahil sa hysteresis	Mataas o mababa batay sa signal ng pag -input
Tugon sa pagbabagu -bago ng pag -input	Mga pagbabago sa tiyak na mga threshold ng boltahe ng pag -input	Mabilis na pag -toggling na may menor de edad na pagbabagu -bago ng pag -input
Mga Aplikasyon	Nagko -convert ng anumang alon sa isang parisukat na alon	Zero Crossing Detector, Window Detector
Pagsasaayos ng Sensitivity	Ang lapad ng fine-tuning hysteresis	Nangangailangan ng karagdagang panlabas na circuitry
Mga antas ng threshold	Mataas (Vut) at mas mababa (VLT) na mga threshold	Tinukoy sa 0v o vref (sanggunian boltahe)
Hysteresis	Kasalukuyan, vh = vut - vlt	Hindi naroroon, ang boltahe ng hysteresis ay zero
Panlabas na boltahe ng sanggunian	Hindi kailangan	Dapat mailapat
Feedback	Gumagamit ng positibong puna	Buksan ang pagsasaayos ng loop, walang feedback loop
Kalamangan	Pare-pareho, mga output na lumalaban sa ingay	Mas simple, hindi gaanong matatag nang walang labis na mga sangkap

Ang mga pagkakaiba sa pagitan ng Schmitt ay nag -trigger at buffer

Aspeto	Schmitt Trigger	Buffers
Pangunahing operasyon	Nag -convert ng mga signal ng analog sa digital habang Paglilinis ng maingay na mga signal.	Pinalakas ang signal ng pag -input upang magmaneho nang mas malaki Naglo -load nang hindi binabago ang estado ng lohika nito.
Mga paglilipat ng output	Matalim na paglilipat dahil sa hysteresis, na nagbibigay -daan para sa tiyak na paglipat.	Direkta, matalim na mga paglilipat na nagtitiklop sa estado ng lohika ng input.
Tugon sa pagbabagu -bago ng pag -input	Tumutugon;nagpapatatag ng mga output laban sa maikling, hindi nauugnay na pagbabagu -bago dahil sa hysteresis.	Hindi gaanong tumutugon;direktang nagpapadala ng anuman Pagbabago sa output.
Mga Aplikasyon	Ginamit sa signal conditioning at perpekto sa mga kapaligiran na may ingay na elektrikal	Ginamit sa mga digital na circuit upang matiyak ang signal integridad sa buong mas mahabang distansya o mas mataas na mga circuit circuit.
Pagsasaayos ng Sensitivity	Nababagay sa pamamagitan ng lapad ng hysteresis;ay maaaring maging nakatutok para sa iba't ibang mga antas ng ingay.	Karaniwan na naayos, batay sa disenyo ng buffer at hindi maaayos.
Mga antas ng threshold	Nagtatampok ng dalawang antas ng threshold para sa paglipat, na tumutulong sa kaligtasan sa ingay.	Isang antas ng threshold na tumutugma sa lohika ng pag -input mga antas.
Hysteresis	Oo, naglalaman ng hysteresis na tumutulong sa nagpapatatag ng maingay na mga input.	Hindi, kulang sa hysteresis, na ginagawang mas kaunti ang mga ito epektibo laban sa ingay.
Panlabas na boltahe ng sanggunian	Maaaring mailapat upang itakda ang paglipat mga threshold.	Hindi maaari;nagpapatakbo batay sa input Direkta ng boltahe.
Feedback	Ang positibong puna ay mabuti para sa paglikha ng epekto ng hysteresis.	Walang mekanismo ng feedback na kasangkot;nagpapatakbo bilang isang Simpleng signal amplifier.
Kalamangan	Mahusay para sa maingay na mga kapaligiran;binabawasan signal chatter at maling pag -trigger.	Simpleng disenyo, mababang gastos, at epektibo sa Pagpapanatili ng signal amplitude nang walang pagkasira.

CMOS Schmitt Trigger

Larawan 15: CMOS Schmitt Trigger

Ang teknolohiya ng CMOS ay makabuluhang nagpapabuti sa mga nag -trigger ng Schmitt sa pamamagitan ng pagpapagana sa kanila na gumana sa mas mababang antas ng kuryente.Ang pagpapabuti na ito ay kinakailangan para sa mga baterya na pinatatakbo at portable na aparato kung saan kailangan ang kahusayan ng enerhiya.Ang paggamit ng pantulong na teknolohiya ng metal-oxide-semiconductor (CMO) sa Schmitt na nag-trigger ay nagsasamantala sa mababang static na pagkonsumo ng mga sangkap ng CMOS.

Ang pagsasama ng teknolohiya ng CMOS ay nagbibigay -daan sa mga nag -trigger ng Schmitt na gumuhit ng mas kaunting enerhiya at binabawasan ang henerasyon ng init sa panahon ng operasyon, pagpapahusay ng pagiging maaasahan at tibay.Ito ay mabuti para sa mga aparato na nangangailangan ng mahabang pagpapatakbo sa buhay at minimal na pagpapanatili.Ang mga trigger na nakabase sa CMOS ay nakikinabang din sa scalability at pagiging tugma ng teknolohiya sa iba pang mga modernong proseso ng semiconductor.Ginagawa nitong malawak na naaangkop sa mga digital at halo-halong mga kapaligiran.

Pinagsasama ng CMOS Schmitt ang mga tradisyunal na pag-andar ng lohika ng threshold na may advanced na mababang-lakas na teknolohiya ng semiconductor, na ginagawang perpekto para sa sopistikadong mga elektronikong aplikasyon.Ang mga application na ito ay mula sa mga naka -embed na system sa mga setting ng automotiko at pang -industriya sa mga elektronikong consumer na nangangailangan ng mataas na kahusayan at disenyo ng compact.Ang madiskarteng paggamit ng teknolohiya ng CMOS ay nagpapabuti sa mga benepisyo ng intrinsikong pag -trigger ng Schmitt, na binibigyang diin ang kanilang umuusbong na papel sa kontemporaryong disenyo ng elektronik.

Schmitt trigger epekto sa mga sensor

Ang teknolohiya ng pag -trigger ng Schmitt, na binabawasan ang ingay at gumagawa ng mga matatag na signal, na kinakailangan sa modernong elektronika dahil pinapabuti nito ang kawastuhan at pagiging maaasahan ng sensor.Ginagamit ito sa temperatura, tunog, at light sensor upang mai -filter ang mga hindi ginustong mga signal at bawasan ang mga maling pagbabasa.Sa pamamagitan ng pagtatakda ng mga tamang threshold at hindi papansin ang mga maliit na pagkakaiba -iba ng pag -input hanggang sa isang malaking threshold ay tumawid, ang pamamaraang ito ay nagpapabuti sa pagganap ng sensor habang tinatanggal ang ingay.

Ang Schmitt ay nag -trigger ng pamamahala ng pag -activate ng sensor, pag -on o pag -off batay sa mga tiyak na kondisyon, pag -save ng kapangyarihan at pagpapalawak ng buhay ng sensor.Dagdagan nila ang saklaw ng pagsukat ng sensor sa pamamagitan ng pag -aayos ng mga threshold para sa iba't ibang mga signal, na nagpapagana ng tumpak na mga sukat sa iba't ibang mga kapaligiran.Ang pag -set up ng Schmitt Trigger ay nagsasangkot ng pagpili ng naaangkop na mga threshold, at sa sandaling nakatakda, awtomatikong nagpapatakbo sila, na nagbibigay ng pare -pareho at tumpak na pagbabasa nang walang patuloy na pagsasaayos.Ang mga Schmitt ay nag -trigger ay nagpapabuti sa mga sistema ng sensor, ginagawa silang tumpak at maaasahan, at kapaki -pakinabang sa sinumang nagdidisenyo at gumagamit ng mga sensor sa modernong elektronika.

Mga kalamangan at kawalan ng mga nag -trigger ng Schmitt

Pinahusay na pagganap na may higit na kaligtasan sa kaligtasan sa ingay

Ang mga trigger ng Schmitt ay kapaki -pakinabang para sa pagpapabuti ng mga modernong electronic circuit dahil sa kanilang mahusay na kaligtasan sa ingay.Sinasala nila ang hindi nauugnay na mga signal at ingay, tinitiyak na ang output ay nananatiling matatag at malinaw.Ang pagiging maaasahan na ito ay kailangan sa mga aplikasyon ng katumpakan, na pumipigil sa mga pagkakamali at kawalan ng katiyakan sa pagpapatakbo na dulot ng ingay.Ang kakayahan ng Schmitt na nag -trigger upang mapanatili ang pare -pareho na output sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon ay nakakatulong na maiwasan ang maling pag -trigger.

Ang kakayahang umangkop sa mga elektronikong sistema

Ang Schmitt Trigger 'Versatility ay ginagawang malawak ang mga ito na ginagamit sa iba't ibang mga elektronikong sistema.Nagtatrabaho sila sa mga tungkulin na mula sa pagbuo ng tumpak na mga pag -oscillation sa mga circuit ng tiyempo hanggang sa pag -deboun ng mga input sa mga mekanikal na switch.Ang kakayahang umangkop na ito ay gumagawa sa kanila ng isang pangunahing sangkap sa elektronikong disenyo, na umaangkop sa isang malawak na hanay ng mga pag -andar.

Disenyo ng mga hamon at pagiging kumplikado ng pagkakalibrate

Gayunpaman, ang Schmitt Trigger ay nagpapakita rin ng mga hamon sa disenyo.Ang pagtatakda ng mga tamang threshold para sa mga paglipat ng signal ay nangangailangan ng tumpak na pag -calibrate ng curve ng hysteresis.Ang mga inhinyero ay dapat na maingat na ayusin ang mga threshold na ito upang balansehin ang pagtugon sa katatagan, na maaaring kumplikado ang disenyo ng circuit.Ang pagkamit ng pinakamainam na pagganap ay nangangailangan ng masusing pag -tune, pagdaragdag ng pagiging kumplikado sa mga elektronikong sistema.

Mas mataas na pagkonsumo ng kuryente

Ang Schmitt ay nag -trigger ng karaniwang kumokonsumo ng higit na lakas kaysa sa mga pangunahing paghahambing dahil sa mga karagdagang sangkap na kinakailangan para sa hysteresis, tulad ng mga resistors ng feedback.Ang mas mataas na demand ng kuryente na ito ay maaaring maging isang disbentaha sa mga application na sensitibo sa enerhiya kung saan kinakailangan ang kahusayan.

Mga Aplikasyon ng Schmitt Trigger

Ang mga trigger ng Schmitt ay malawak na magagamit sa iba't ibang mga form at mga pakete upang matugunan ang magkakaibang pang -industriya at komersyal na pangangailangan.Sa merkado ng elektronikong sangkap, madalas silang isinama sa loob ng mga aparato tulad ng mga buffer o inverters.Gayunpaman, hindi lahat ng naturang mga aparato ay gumagamit ng teknolohiya ng Schmitt Trigger.Halimbawa, ang 74HC04 hex inverter ay may kasamang Schmitt trigger input, na ginagawang epektibo ito sa maingay na mga kondisyon.Katulad nito, ang 4081 quad at gate ay nagtatampok ng mga input ng Schmitt na nag -trigger, pagpapahusay ng integridad ng signal.

Ang mga trigger ng Schmitt ay magagamit sa parehong mga form ng DIP (Dual In-Line Package) at mga form ng SMD (Surface Mount Device), na nakatutustos sa iba't ibang mga pamamaraan ng pagpupulong at mga kinakailangan sa disenyo.Ang pagpili ng tamang pakete ay nakasalalay sa mga tiyak na pangangailangan ng application, tulad ng mga hadlang sa espasyo at kagustuhan sa pagmamanupaktura.

Ang mga trigger ng Schmitt ay angkop para sa isang malawak na hanay ng mga proyekto, mula sa simpleng DIY electronics hanggang sa mga advanced na sistemang pang -industriya.Pinahusay nila ang integridad ng signal at pagbutihin ang pagganap ng elektronikong circuit, na ginagawa silang kailangan sa parehong mga imbentaryo ng hobbyist at propesyonal na electronics.

Konklusyon

Ang Schmitt trigger ay isang kilalang bahagi ng elektronikong disenyo, na nagbibigay ng katumpakan, pagiging maaasahan, at kakayahang umangkop para sa iba't ibang mga layunin.Tumutulong ito na mabawasan ang ingay ng signal at isang mahalagang bahagi ng teknolohiya na mahusay ng enerhiya na CMOS.Habang ang pagdidisenyo at pag -calibrate ng mga nag -trigger ng Schmitt ay maaaring maging kumplikado, ang kanilang mga benepisyo sa pagbawas ng ingay at katatagan ay mahusay.Ginagamit ang mga ito sa maraming mga lugar, mula sa sensor signal conditioning hanggang sa mga advanced na digital circuit, na nagpapakita ng kanilang pangmatagalang kahalagahan at kakayahang umangkop sa umuusbong na teknolohiya.Ang pag -unawa sa kanilang kasaysayan, mga teknikal na aspeto, at praktikal na gumagamit ay nagtatampok ng patuloy na kahalagahan ng Schmitt na nag -trigger at ang kanilang papel sa hinaharap na mga makabagong ideya.

Madalas na Itinanong [FAQ]

1. Ano ang ginagawa ng isang Schmitt trigger?

Ang isang Schmitt trigger ay isang elektronikong circuit na gumaganap bilang isang detektor ng antas ng boltahe ng signal at converter.Nagsisilbi itong i -convert ang iba't ibang mga signal ng pag -input sa matatag na mga signal ng digital output.Ang pangunahing katangian ng isang Schmitt trigger ay ang hysteresis nito, isang tampok na nagsasama ng dalawang magkakaibang mga antas ng boltahe ng threshold: ang isa para sa paglipat mula sa mababa hanggang mataas (ang itaas na threshold) at isa pa para sa paglipat mula sa mataas hanggang mababa (ang mas mababang threshold).Ang dalawahang pagkilos ng threshold na ito ay tumutulong sa pag -alis ng ingay at nagbibigay ng malinis, matalim na mga paglilipat, na kapaki -pakinabang para sa pag -stabilize ng mga signal na maaaring maingay o may mga pagbabago sa amplitude.

2. Bakit ginagamit namin ang Schmitt Trigger sa halip na Comparator?

Habang ang parehong mga Schmitt na nag -trigger at mga paghahambing ay ginagamit para sa paghahambing ng mga antas ng boltahe, ang mga trigger ng Schmitt ay ginustong sa mga aplikasyon na nangangailangan ng higit na kaligtasan sa ingay at katatagan ng signal.Ang isang paghahambing ay naglalabas ng isang mataas o mababang estado depende sa kung ang boltahe ng input ay nasa itaas o sa ibaba ng isang solong halaga ng threshold.Maaari itong humantong sa mabilis na pag -toggling ng output kung ang signal ng input ay nag -hover sa paligid ng threshold, lalo na kung maingay ang signal.Ang Schmitt trigger, kasama ang dalawang natatanging mga antas ng threshold, maiiwasan ang problemang ito sa pamamagitan ng pagbibigay ng isang malinaw na pagkakaiba sa pagitan ng mataas at mababang estado kahit na sa pagkakaroon ng ingay ng signal, sa gayon ay nagpapatatag ng output.

3. Ang isang Schmitt ay nag -trigger ng isang inverter?

Ang isang Schmitt trigger ay maaaring idinisenyo upang gumana bilang isang inverter o isang non-inverter, depende sa pangangailangan.Sa pangunahing form nito, ang isang Schmitt trigger ay nag -output ng isang mataas na signal kapag ang boltahe ng input ay bumaba sa ibaba ng mas mababang threshold at isang mababang signal kapag ang input ay lumampas sa itaas na threshold.Kung dinisenyo bilang isang inverting Schmitt trigger, binabaligtad nito ang lohika ng pag -input, nangangahulugang mababa ang output kapag ang input ay nasa ibaba ng mas mababang threshold at mataas kapag nasa itaas ng itaas na threshold.Samakatuwid, kung ang isang Schmitt trigger ay kumikilos bilang isang inverter ay nakasalalay sa tukoy na pagsasaayos ng circuit nito.

4. Saan ginagamit ang mga trigger ng Schmitt?

Ang Schmitt ay nag -trigger sa mga aplikasyon na nangangailangan ng malinis na mga digital na signal mula sa maingay o analog input.Karaniwang ginagamit ang mga ito para sa signal conditioning upang linisin ang mga output ng sensor bago pakainin ang mga ito sa mga digital circuit, henerasyon ng alon ng parisukat sa mga oscillator upang makabuo ng mga matatag na signal mula sa maingay o sinusoidal input, mga switch ng pag -debit upang matiyak ang isang solong paglipat ng output sa kabila ng mekanikal na bounce, at sa mga sistema ng komunikasyon saBigyang kahulugan ang mga signal ng long-distance na maaaring nakapanghinawa o naipon na ingay.

5. Ano ang halaga ng Schmitt trigger?

Ang halaga ng isang trigger ng Schmitt ay namamalagi sa kakayahang magbigay ng katatagan ng signal at kaligtasan sa ingay sa mga digital na elektronikong sistema.Ang tampok na dual-threshold nito ay nakakatulong sa pag-convert ng maingay o analog signal sa mga digital na walang mga pagkakamali na sapilitan ng ingay ng signal o pagkagambala.Ang kakayahang ito ay pinakamahusay sa pagpapahusay ng pagiging maaasahan at pagganap ng mga elektronikong sistema, lalo na sa mga kapaligiran na sumailalim sa mataas na panghihimasok sa electromagnetic.Sa gayon, ang mga trigger ng Schmitt ay kailangang -kailangan sa mga aplikasyon na nangangailangan ng matatag na pagproseso ng digital signal.