Schmitt-trigger i elektronikk

Schmitt-trigger i elektronikk
Schmitt-trigger i elektronikk
Anonim

Flip-flops finnes ofte i elektroniske kretser. De deltar i driften av mange noder, utfører et bredt spekter av oppgaver, eller kan implementeres på forskjellige elementer, men prinsippet for deres drift forblir det samme. Et spesielt tilfelle er den såk alte Schmitt-utløseren, som har vist seg i arbeid. Denne nyttige modifikasjonen av den originale kretsen fikk enorm popularitet blant designere på kort tid.

Schmitt trigger
Schmitt trigger

Det finnes en rekke måter å implementere denne ideen på: en trigger på transistorer, operasjonsforsterkere, digitale kretser, etc. Som et eksempel, vurder den digitale Schmitt-utløseren, hvis operasjonsprinsipp vil hjelpe oss å forstå denne enheten i generelle termer. Anta at vi har utviklet en krets som har to innganger og to utganger. Med en kombinasjon av inngangssignaler 0-1 eller 1-0 vil utgangstilstanden endres. Med alle andre alternativer vil en slik enhet huske sin opprinnelige tilstand. Det ser ut til, hva har Schmitt-utløseren med det å gjøre, og hva er ideen?

Etter oppfinnelsen av komparatoren, en enhet med begrensende inngangssignal og en uendelig koeffisient, kom ideen opp om å lage små enheter som ville kunne huske den originale kombinasjonen. Den første Schmitt-utløseren ble satt sammen på en komparator. Den store ulempen med et slikt opplegg var avdriften til signalet i triggerområdet

Schmitt trigger arbeidsprinsipp
Schmitt trigger arbeidsprinsipp

av selve utløseren. Denne ulempen ble eliminert av Schmitt etter introduksjonen av hysterese i driften av kretsen. I dette tilfellet, når et visst driftsnivå for enheten ble overskredet, byttet den, men det var mulig å gå tilbake til sin opprinnelige tilstand bare hvis den ble byttet tilbake. Med andre ord førte introduksjonen av hysterese til driften av kretsen til dens stabile drift. "Sprett" ved utgangen stoppet, den ble treg og derfor pålitelig i drift. En slik enhet kalles Schmitt-utløseren og bærer navnet til skaperen.

Betjening av den digitale enheten beskrevet ovenfor oppfyller fullt ut disse kravene. Den har en viss triggerterskel. Det er spenningsnivåer for hver av tilstandene - "null" og "en". Dette er den ideelle Schmitt-utløseren. Hvis du introduserer en liten bytteforsinkelse, kan du bli kvitt det meste av forstyrrelsen som ofte oppstår når du bruker mange enheter.

schmitt trigger på komparator
schmitt trigger på komparator

Omfanget av slike enheter er ganske omfattende: de overvåker statusen til sensorer, brukes i sikkerhetsalarmer, automatiserte systemer i produksjon, i drift av kretserelektronikk til ulike formål. Sannsynligvis har mange av oss slått på spilleautomater ved hjelp av tokens? For å forhindre sprett av mikrobryterkontaktene når tokenet passerer gjennom myntmottakeren, er en Schmitt-utløser installert i kretsen. Det sikrer stabil drift av hele spilleautomaten.

Med utviklingen av elementbasen og produksjonsteknologien til elektroniske enheter, er det en jevn trend mot miniatyrisering av flip-flops og forbedring av deres ytelse.

Anbefalt: