Triggerê Schmitt: Çi ye û Divê Yekamî Bike?

qalab: بەشی بنەڕەتی برق

China

Schmitt Trigger çi ye?

Bir Schmitt Trigger komparator çirkesê bir histeresî yekîne. Histeresî bi peyvên pozitif di daxwazaninên ne-nivîsandinan de hatîn pêşkeftin. Schmitt Trigger du sînorîn daxwaza different û têne bikar anîn bi tenê ku nişanên çalakî yên daxwaza inputê bêtir bike. Veçeyên ji bo du-sînorîn ê li gorînî histeresî.amplifier. Schmitt Trigger du sînorîn daxwaza different û têne bikar anîn bi tenê ku nişanên çalakî yên daxwaza inputê bêtir bike. Veçeyên ji bo du-sînorîn ê li gorînî histeresî.

Schmitt Trigger 1934-an ji alim amerîkî Otto H Schmitt şand.

Komparator normal tenê sînorîn daxwaza yekan hatîn. û ew daxwaza sînorîn bi daxwaza input ê koybikirin. Lê, eger daxwaza input ê nişanên çalakî hate, ew dibe ku daxwaza output ê çalak bibe. a schmitt trigger.png

Li ser wê şekil, bi tenê nişanên çalakî yên A û B, daxwaza input (V1) sînorîn daxwaza reference (V2) digire. Di vextê wan de, V1 kêmtir V2 û daxwaza output ê ya baxtir.

Nayê, daxwaza komparator li gorîni nişanên çalakî yên daxwaza input ê. û komparator nayê veşart be nişanên çalakî.

"Trigger" li navê "Schmitt Trigger" ji rastina ku daxwaza output ê li ser vegerdî hatine heta daxwaza input ê dest bi dest bigere "trigger" biguherîne.

Schmitt Trigger çawa kerde?

Schmitt trigger li gorîna daxwaza input ê nişanên çalakî hate, hewce rêzik bide. Ew du daxwaza voltage bikar anîn; yekan jorî daxwaza voltage (VUT) û duyem jorî daxwaza voltage (VLT).

Daxwaza output ê ya Schmitt trigger ê li ser vegerdî hatine heta daxwaza input ê VUT digire. Ji dema ku daxwaza input ê VUT digire, daxwaza output ê ya Schmitt trigger ê li ser bilind hatine heta daxwaza input ê zêdetir VLT bese.

Heta Schmitt trigger ê li gorîna wergerî bide. Yene wek hejmara îro dikarin in ku daxwaza input ê sifir e.

Efektê şepilîna bi Schmitt Trigger

Lê, piştgirî kirin ku înputê sernavî ya serîlîk zero ye û divê çetir bibe wekî çawa li ser wê figurê nîşan dide.

Înputê Schmitt trigger derbas dike ta pîv A. Di pîv A de, înputê sernavî lêgerîn di navbera vê rengê (VUT) ve û ji bo înoutpûtkê lêgerîn ênîn bide.

Înputê Schmitt trigger derbas dike ta pîv B. Di pîv B de, înputê sernavî lêgerîn di navbera rengê yekem ve û ji bo înoutpûtkê derbas bide.

Dawiyek, di pîv C de, herî îninputê sernavî lêgerîn di navbera rengê yekem ve û ji bo înoutpûtkê lêgerîn ênîn bide.

Li vir ênîn, dîtin da ku înputê sernavî şepilîne. Lakin şepilîna niha ne hatîn çalakîyê înoutpûtkê.

Schmitt Trigger Circuit

Cihazê Schmitt trigger bikarhênîn feedback rastîn. Li vir ênîn, cihazê ya berê dikare were bibelgirîn ênîn komparator regenerative. Cihazê Schmitt Trigger dikare bi alaka Op-Amp û Transistor dizayn bikin. Û dikare were bibelgirîn ênîn;

Schmitt trigger based on Op-amp
Schmitt trigger based on Transistor

Op-Amp based Schmitt Trigger

Cihazê Schmitt trigger dikare bi alaka Op-Amp di du rêzikîn dizayn bikin. Eger înputê sernavî li ser pîva inverting ya Op-Amp be, dikare were bibelgirîn ênîn Inverting Schmitt Trigger. Û eger înputê sernavî li ser pîva non-inverting ya Op-Amp be, dikare were bibelgirîn ênîn Non-inverting Schmitt Trigger.

Inverting Schmitt Trigger

Lêgerîna Schmitt de, hêza di terminala invartîn a op-amp da nîşan dide. û pêşkêş bêtik di navbera çavdana sernavendeyê.

Niha, bikin têne yên ku ji bo kerdestina li ser rêya wekeva xwe. Di pikana A de, biyayek V û biyayek darandî (biyayek derbas) Vin e. Heke biyayek derbas Vin piştî V be, çavdana sernaveser ya wê jî berde be. û heke biyayek derbas Vin kêmtirî V be, çavdana sernaveser ya wê bilind be.

$V_{in} > V \quad V_{out} = V_L$

$V_{in} < V \quad V_{out} = V_H$

Niha, hesab bikin teqnîka V.

Bi karberdanan Hukmên Kirchhoff biara (KCL),

$\frac{V-0}{R_1} + \frac{V-V_{out}}{R_2} = 0$

$\frac{V}{R_1} + \frac{V}{R_2} - \frac{V_{out}}{R_2} = 0$

$V(\frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}) = \frac{V_{out}}{R_2}$

$V (\frac{R_1 + R_2}{R_1 R_2}) = \frac{V_{out}}{R_2}$

$V = \frac{R_1}{R_1 + R_2} \times V_{out}$

Niha, bêtên Schmitt triggerê ya derbasdar bînin. Li vê şertê de,

$V_{out} = V_H \quad and \quad V=V_1$

Nex, la eqaçeya deêmaya;

$V_1 = \frac{R_1}{R_1 + R_2} \times V_{H}$

Gava sînaleya daxwazê ya vê yên da V1 be, çıkarê Schmitt triggerê yê bêyîn e. Bunaqê, V1 hêza bişkoja jor (VUT) e.

$V_{UT} = \frac{R_1}{R_1 + R_2} \times V_{H}$

Çıkarê hêye bêyîn ta sînaleya daxwaza ya vê yên da V bêyîn be. Gava çıkarê Schmitt triggerê bêyîn be, li vir,

$V_{out} = V_L \quad and \quad V=V_2$

$V_2 = \frac{R_1}{R_1 + R_2} \times V_{L}$

Nû, dê çıkış dihêj hihîn derbas dikare heke şînalê binêşandî bi vêgerîn bibe la V2. Demê, V2 ên dê wekî gerîla têkiliya tevahî (VLT) hatine nisandin.

$V_{LT} = \frac{R_1}{R_1 + R_2} \times V_{L}$

Schmitt Trigger Naverokî

Di Schmitt trigger naverokî de, şînalê binêşandî li terminala naverokî ya Op-Amp têne pêkerdan. û pêşberda paşîn ji çikilê yênên binêşandî têne pêkerdan. Terminala navendî ya Op-Amp bi terminala zemin têne pêserast kirin. Wêneya cihazê ya Schmitt trigger naverokî wêne di vê şekilda.

Di vê cihazê de, çikilê Schmitt trigger dihêj hihîn derbas dikare heke gerîla V piştî sero be. û çikilê dihêj berderbas dikare heke gerîla V jêr sero be.

$V>0 , V_{out} = V_H$

$V<0 , V_{out} = V_L$

Niha, heman ekuasyonê berên V biguhezînin. Ji bo ê ku, KCL di ser nodeke werin veqetand.

$\frac{V-V_{in}}{R_1} + \frac{V-V_{out}}{R_2} = 0$

$\frac{V}{R_1} - \frac{V_{in}}{R_1} + \frac{V}{R_2} - \frac{V_{out}}{R_2} = 0$

$V \left(\frac{R_1 + R_2}{R_1 R_2} \right) = \frac{V_{in}}{R_1} + \frac{V_{out}}{R_2}$

$V = \frac{R_2}{R_1 + R_2} V_{in} + \frac{R_1}{R_1 + R_2} V_{out}$

Niha, wergerên Op-Amp ya bikinê bêdar e. Demek, bihêna Schmitt trigger VL ye. û hêna V bi V1 beraber e.

Li vê şertan,

$V_{out} = V_L \quad and \quad V = V_1$

Li ser vê hekayê,

$V_1 = \frac{R_2}{R_1 + R_2} V_{in} + \frac{R_1}{R_1 + R_2} V_{L}$

Kema vaktî ku dana V1 ya di sifirê de bibe, derketina bi bilindiyê were. Bi vê şertê,

$\frac{R_2}{R_1 + R_2} V_{in} > - \frac{R_1}{R_1 + R_2} V_{L}$

$V_{in} > -\frac{R_1}{R_2} V_L$

Kema vê şerti hatîşk kirin, derketina bi bilindiyê were. bêtavê, vê hekayî heman nîşan dide ku bin rengêya pêşendan (VUT) were.

$V_{UT} = - \frac{R_1}{R_2} V_L$

Niha wanke ku derketina Schmitt trigger-a bi bilindiyê be. û dana V wekhe V2 be.

$V_{out} = V_H \quad and \quad V = V_2$

Ji bo têqnîna bêtayên vîlatiyê V.

$V2 = \frac{R_2}{R_1 + R_2} V_{in} + \frac{R_1}{R_1 + R_2} V_{H}$

Dîsa Schmitt trigger dibe ku ji nûveke werdigire heye hêma vîlatiya V2 bi bîn zero be. Ji bo ê dîm,

$\frac{R_2}{R_1 + R_2} V_{in} < - \frac{R_1}{R_1 + R_2} V_{H}$

$\[ V_{in} < -\frac{R_1}{R_2} V_H$

Formûla di virgêrî dibe nrxeya voltageya bêdar (VLT).

$V_{LT} = -\frac{R_1}{R_2} V_H$

Triggera Schmitt baza transistora

Cihazê triggera Schmitt bi alaka du transistora dizayn kirin. Cizâyek ê cihaza triggera Schmitt baza transistora li ser cizâyek di vir û vir de hatine dan.

Vin = nrxeya daxistina
Vref = Nrxeya referansa = 5V

Bebînin ku, di destpêkê de, nrxeya daxistina Vin sifir e. Nrxeya daxistina di baseyê transistora T1 de hatine dan. Demê, li virê şertê, transistora T1 li herêmê cut-off vekeş û bêdixebit.

Va û Vb nrxeyên node ne. Nrxeya referansa 5V e. Demê, me dikarin nrxeya Va û Vb bi rêjeya voltageya divîzer bêne hesab bikin.

Gerîla Vb di baza transistor T2 de hatine verin. Êsasî ya, vê gerîla 1.98V e. Bunaqê, transistor T2 daşnekir. Êndeme, derketina Schmitt trigger-a pêç e. Dervetîna di emîter de tê 0.7V e. Bunaqê, gerîla baza transistor 1.28V e.

Emîter transistora T2 bi emîter transistora T1 hevbeşe. Bunaqê, her du transistoran bi sath 1.28V ve kar an.

Ya ku weyên li vir dide, yekemîn transistora T1 daşnekir ji bo vegerîna gerîlaya 0.7V di 1.28V de yê vegere ya 1.98V (1.28V + 0.7V).

Niha, vegerîna gerîlaya 1.98V-an dikare, û transistora T1 daşnekir. Ev berdewamîna gerîlaya baza transistora T2 ve keve û transistora T2 hatine qet kir. Bunaqê, derketina Schmitt trigger-a bilind e.

Vegerîna gerîlaya dest pêk kir. Transistora T1 hatine qet kir ji bo vegerîna 0.7V di 1.98V de yê vegere û 1.28V e. Di vê şert de, transistora T2 gerîla piştgirî hilî hêrî kir û daşnekir. Ev derketina Schmitt trigger-a pêç kir.

Bunaqê, di vê şert de, hama du raya hewce ne, raya bal ên di 1.28V de û raya bilîn ên di 1.98V de.

Oscillator Schmitt Trigger

Oscillator Schmitt Trigger bi hevbeşkirina cihazêkê RC yên yekan de bikar bînin. Cihaznama oscillator Schmitt Trigger wekî şema dijîr nîşan did.

Daxilîna dêvêkê têne bir çizgî berdareyî ye. û pêşka hêjîya çizgî bi rêzikên R, C, û navbera Trigger Schmitt e depîndike.

$f = \frac{k}{RC}$

Yek ku konstant e û di navbera 0.2 û 1 de reng dikin.

Trigger Schmitt CMOS

Daxilîna dêvêkê yekê ya hêsan derketina xebitandinê jî bêravêke yên daxilî yên din bêravêke yên derketina xebitandinê. Mînak, êger daxilî yekê ya hêsan be, daxilî yekê ya hêsan derketina xebitandinê bêravêke yên din bêravêke yên derketina xebitandinê. Lâkin êger daxilî yekê ya hêsan li ser piran (nawçeyan) bêt, daxilî yekê ya hêsan derketina xebitandinê bêravêke yên din bêravêke yên derketina xebitandinê. Ew niha ne ku me dibixwe. Buna, Trigger Schmitt CMOS bikar anîn.

Li pêşka hêjî yekêm, daxilî yekê ya hêsan nav nayê. Naha, daxilî yekê ya hêsan derketina xebitandinê bêravêke yên din bêravêke yên derketina xebitandinê. Lâkin li ser pêşka hêjî duêm, daxilî yekê ya hêsan nav nayê. Daxilî yekê ya hêsan derketina xebitandinê bêravêke yên din bêravêke yên derketina xebitandinê. Ji bo dayikirina ew şert, Trigger Schmitt CMOS bikar anîn.

Pêşka hêjîya daxilîna dêvêkê yekê ya hêsan derketina xebitandinê Trigger Schmitt CMOS li ser transistorek 6 da ku PMOS û NMOS transistorek da.

Yekem, me hewce ne ku bînin, çi e PMOS û NMOS transistorek? Îfadeya PMOS û NMOS transistorek li ser pêşka hêjî yekêm.

NMOS transistorek ji rovin da ku VG yekêm be VS û VD. û PMOS transistorek ji rovin da ku VG yekêm ne VS û VD. Li Trigger Schmitt CMOS, yek PMOS û yek NMOS transistorek li ser daxilîna dêvêkê yekê ya hêsan derketina xebitandinê zêde kirin.

Di bêkê yekemda, dana girekî ye. Li virûvê vê şertê, tranzistorda PN li ser çavd e û tranzistorda NN li deriyê. Êndeme, rûpelê ji bo nod-a A dijîn dike. Buna, daneyê ya CMOS Schmitt trigger da sifir in.

Di bêkê duyemda, dana girekî ye. Li virûvê vê şertê, tranzistorda NN li ser çavd e û tranzistorda PN li deriyê. Ji ber vê, rûpelê ji bo nod-a B bi dana VDD (girek) dijîn dike. Buna, daneyê ya CMOS Schmitt trigger da girek in.

Pelendazanên Schmitt Trigger

Pelendazanên Schmitt trigger wanin:

Schmitt trigger bikar îne ji bo tewrêdanê xebitê sinusî û triangulêr bi ser xebitên kareyî.
Herî pelendêzîna herî girînga Schmitt trigger da çalakîya zafîyan di cihazê digital de.
Ji ber ku were hatî wekî generatora funksyonê bikar îne.
Wekî oscillator da bikar îne.
Schmitt trigger û RC circuit ji bo debouncing switch bikar îne.

Serec: Electrical4u.

Agahdariya: Respektandina nivîsara aslî, nivîsarên mir çavkanîn, heta ke çavkanîn, ger hilbijêr bike wergerî.

Bexşişek bidin û nuşkarê wê bikevin!

Peyvên Sename:

Rêzberî Tensek

Triggerê Schmitt

Derbarê Pisporan

Electrical4u

China