Что такое триггер Шмитта и его применение?

Я хотел бы спросить о том, что такое триггер Шмитта и о его применении.

Я много искал, но так и не понял. Пожалуйста, объясните шаг за шагом и надеюсь, что вы поможете мне в его приложениях в реальных цепях.

Большинство устройств имеют заданное значение, которое является одинаковым для нарастающего сигнала, так же, как и для сигнала с ошибкой. Для сигналов, которые имеют быстрое время нарастания, это не проблема, но для сигналов, которые имеют очень медленное время нарастания или являются шумными, это может привести к тому, что выходной сигнал устройства будет колебаться взад и вперед от выключения к включению и назад из-за сигнал зависает прямо на заданной точке.

Таким образом, триггер Шмитта - это устройство (или входная часть устройства), которое имеет отдельные пороговые значения для сигнала нарастания и сигнала сбоя. Очевидно, что порог для первого выше.

На этой диаграмме показаны две полосы. Верхняя представляет высокую уставку, а нижняя полоса представляет низкую уставку. Они показаны в виде полос, поскольку в спецификации будет допуск. Разница между нижней частью верхней полосы и верхней частью нижней полосы - это гистерезис устройства.

Как упоминалось ранее, триггеры Шмидта могут использоваться как для медленно меняющихся сигналов, так и для шумных. Вот несколько примеров мест, где можно использовать триггеры Шмитта:

Есть много способов купить или построить триггеры Шмидта. Существует много логических ИС, которые включают триггеры Шмитта на своих входах, такие как 74HCT132 , но он имеет фиксированные пороги. Вы также можете построить один с использованием дискретных транзисторов, но проще всего просто использовать операционный усилитель, так как только дополнительные компоненты Необходимо добавить гистерезис резисторов:

В отличие от многих схем триггеров Шмитта, которые можно найти в Интернете, в этой модели используется операционный усилитель с одним источником питания. Пороги напряжения и устанавливаются с помощью комбинации резисторов делителя напряжения и резистора обратной связи :$V_{\text{high}}$$V_{\text{low}}$$R_1/R_2$$R_{\text{FB}}$

$$R_{1\text{FB}} = \frac{(R_1 \times R_{\text{FB}})}{(R1 + R_{\text{FB}})}$$

$$V_{\text{high}} = \frac{(V \times R_2)}{(R_2 + R_{1\text{FB}})}$$

$$R_{2\text{FB}} = \frac{(R_2 \times R_{\text{FB}})}{(R_2 + R_{\text{FB}})}$$

$$V_{\text{low}} = \frac{(V \times R_{2\text{FB}})}{(R_1 + R_{2\text{FB}})}$$

Есть хороший калькулятор триггера Шмитта, который позволяет легко определить нужные вам значения резисторов.

Триггер Шмитта - это компаратор со встроенным гистерезисом. У обычного компаратора его выход будет зависеть от входного сигнала по сравнению с заданным значением. Он выводит 1, если вход выше заданного значения, и выводит 0, если вход ниже заданного значения. Это хорошо для многих приложений, но если вход проходит медленно и имеет небольшой шум, тогда будет небольшое время, когда вход будет "вибрировать" вокруг заданного значения, что приведет к переключению выхода компаратора спина и четвертый между высоким и низким очень часто.

Триггер Шмитта пытается разрешить это туманное состояние, когда вход колеблется вокруг заданного значения, добавив гистерезис. Это означает, что теперь есть две уставки, одна с нижней стороны и одна с высокой стороны. Скажем, например, что заданное значение для нижней стороны составляет 2,0 В, а для триггера для верхней стороны - 1,5 В. Если входной сигнал начинает расти, как только вход (с шумом) достигает 2,0 В, он переключит выход на A 1. Тогда он будет оставаться на 1 до тех пор , пока входной сигнал падает обратно вниз до 1,5 В. Эта область между 1,5 в и 2,0 в предотвращает шум включенной коммутации и создает более ожидаемый выходной сигнал от триггера Шмитта.

Гистерезис триггера Шмитта может быть использован для нескольких вещей, с парой приложений, таких как создание таймера (простое создание тактового сигнала) или отключение переключателя. Таймер может быть сделан путем добавления RC на выход и подачи этого сигнала обратно на вход. Простое устранение неполадок может быть выполнено путем отправки входа переключателя на вход триггера Шмитта и получения выхода.

Схема триггера Шмитта аналогична неинвертирующему усилителю, за исключением того, что важным отличием является то, что вход подается на инвертирующий вывод операционного усилителя, а не на неинвертирующий входной вывод, и что обратная связь с выхода подключается к неинвертирующему усилителю. -инвертирующий ввод

Триггер Шмитта - это приложение для сравнения, которое переключает выход с одного уровня на другой. Ключ положительный отзыв, чтобы обеспечить гистерезис.