trigger-e Schmitt: څه دی او کومې وړاندیز کوي؟

فیلد: د اساسي برقو د خواصو

China

د شمیټ تریګر څه دی؟

د شمیټ تریګر یو مقایسه کرنې سرکیټ دی چې د مثبت فیدبیک لخوا د مقایسه کونکې یا دifferential امپلیفایر ته اعمال شوی دی. د شمیټ تریګر دوه مختلف ورودي ټولنې ډول د چې د ورودي سیګنالو نويز ترلاسه کولو له لاسه وړي. د دوی ټولنې ډولو عمل د هیستریس په نوم یادیږي.

د شمیټ تریګر د امریکایي ساینس پوه Otto H Schmitt لخوا ۱۹۳۴ کال کې جوړ شوی و.

د عادي مقایسه کونکې کې فقط يو ټولنې سیګنال شتون لري. او دا د ټولنې سیګنال په مقایسه کې د ورودي سیګنال سره مقایسه کوي. که د ورودي سیګنال نويز لري، دا د برخې سیګنال تاثیر ورکوي. a schmitt trigger.png

د موندلی جدول کې، د A او B جوړونو له لاسه د نويز په خاطر د ورودي سیګنال (V1) د مرجع سیګنال (V2) په ټولنې ډول وروسته راوړل شوی دی. دا موده کې د V1 د V2 څخه کمه وي او د برخې کم دی.

په دې توګه، د مقایسه کونکې د برخې په خاطر د ورودي سیګنال تاثیر ورکوي. او د مقایسه کونکې د نويز له لاسه پاکه نشي.

د "شمیټ تریګر" نوم څخه د "تریګر" د دې دلیل ده چې د برخې قیمت تر د ورودي کې د کافي توپیر ترلاسه نشي د "تریګر" ترلاسه کولو ته ورځي.

شمیټ تریګر څه وړاندیز کوي؟

د شمیټ تریګر په ځانګړي توګه د ورودي سیګنال نويز لري په ځای کې هم درست نتیجه ورکوي. دا دوه ټولنې ولټاژونه کارول کوي؛ يو د بلند ټولنې ولټاژ (VUT) او دویمه د چاپیریتوب ټولنې ولټاژ (VLT).

د شمیټ تریګر د برخې قیمت تر د ورودي سیګنال VUT په ټولنې ډول وروسته کم دی. که د ورودي سیګنال د VUT په ټولنې ډول وروسته راوړل شي، د شمیټ تریګر د برخې سیګنال تر د ورودي سیګنال VLT څخه کم نشي د بلندی څخه بیا راوړل شي.

د شمیټ تریګر څه وړاندیز کوي د یو مثال سره تشریح کړئ. دغه مثال کې ما د اولین ورودي صفر ته اړتیا لري.

د Schmitt د ټريګر سره د غوغا اغیز

دلته، موږ فرض کوو چې د لومړني ننوتونکي علامت صفر دی او له هغه ورو ورو زياتيږي چې د مخکينۍ شکل په توګه ښودل شوی.

د Schmitt د ټريګر د توليد شوي علامت د نقطي A پورې وروسته راځي. د نقطي A په موقعیت کې، د ننوتونکي علامت د لوړي بڼې (VUT) څخه وروسته تېرېږي او د هغه له امله د توليد شوي علامت لوړ شي.

د توليد شوي علامت د نقطي B پورې وروسته لوړ راځي. د نقطي B په موقعیت کې، د ننوتونکي علامت د لنډ بڼې لاندې تېرېږي. او دا به د توليد شوي علامت کم کړي.

او بيا، د نقطي C په موقعیت کې، کله چې د ننوتونکي علامت د لوړي بڼې څخه وروسته تېرېږي، د توليد شوي علامت لوړ دي.

په دې حالت کې، موږ کولی شو چې د ننوتونکي علامت غوغاليان وي. مګر د غوغا اغیز د توليد شوي علامت ته نه رسېږي.

د Schmitt د ټريګر سرکټ

د Schmitt د ټريګر سرکټ د مثبت غیر مستقیم استفاده کوي. له همدې امله، دا سرکټ د منسجم مقایسه کونکي سرکټ په توګه هم مشهور دی. د Schmitt د ټريګر سرکټ کولی شي د Op-Amp او ټرانزيستور په مرسته جوړ شي. او داسې تقسیم شوی:

د Op-Amp بنسټيز Schmitt ټريګر
د ټرانزيستور بنسټيز Schmitt ټريګر

د Op-Amp بنسټيز Schmitt ټريګر

د Schmitt د ټريګر سرکټ کولی شي د Op-Amp په استعمال سره دوه طریقو څخه جوړ شي. که چیرې د ننوتونکي علامت د Op-Amp د معکوس نقطي سره وتړل شوی وي، نو دا د معکوس Schmitt ټريګر په توګه مشهور دی. او که چیرې د ننوتونکي علامت د Op-Amp د غیر معکوس نقطي سره وتړل شوی وي، نو دا د غیر معکوس Schmitt ټريګر په توګه مشهور دی.

معکوس Schmitt ټريګر

دا سمت تریګره کې، ورودول به غیرتربیعی ترمینال اپ-امپ ته دی. او پوزیټیو فیدبک له خروجی ته ورودول.

اوس، دغه مدار څومره کاروي. پوائنټ A کې، ولټاژ V دی او د اطلاق شوي ولټاژ (ورودي ولټاژ) Vin دی. که د اطلاق شوي ولټاژ Vin د V څخه لوی وي، د مدار خروجی لوی وي. او که د اطلاق شوي ولټاژ Vin د V څخه کم وي، د مدار خروجی لوی وي.

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

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

اوس، د V معادله حسابول.

د کیرچوف کورنټ لای (KCL)،

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

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

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

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

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

اوس، وګورئ چې شمیټ تریګر څخه خروجی لوی وي. دا توګه،

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

په دې مساواتو سره؛

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

که د ورودي سیګنال په V1 څخه لوی وي، د Schmitt trigger د خروجي کم شي. پسې V1 یوازې د باندې سینه ولټینه (VUT) دی.

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

د خروجی لږ ده ترڅو د ورودي سیګنال په V څخه کم وي. که د Schmitt trigger د خروجي لږ وي، په دې شرایطو کې،

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

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

هغه وخت تر چې د انټرنېټ سیګنال د V2 په لاندې وي، د خروجۍ هم څخه لوړ وي. له دې بابت V2 د لوړه پراخوالې ولټاژ (VLT) په نوم کیږي.

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

د غیر معکوس شمیټ تریګر

د غیر معکوس شمیټ تریګر کې د انټرنېټ سیګنال د اپ-امپ د غیر معکوس ترمینال ته اعمال کیږي. او د خروجۍ څخه د انټرنېټ ته مثبت فیدبک اعمال کیږي. د اپ-امپ د معکوس ترمینال د ګرانډ ترمینال سره وصل شوی دی. د غیر معکوس شمیټ تریګر د داگرام په لاندې شکل کې دی.

دا دايرې کې، د شمیټ تریګر د خروجۍ هغه وخت څخه لوړه وي چې ولټاژ V د صفر څخه لوړ وي. او د خروجۍ هغه وخت څخه پایین وي چې ولټاژ V د صفر څخه پایین وي.

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

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

نو، واور ته د ولټیج V د مساوات پیدا کړو. دا لپاره، موږ د نود کې KCL وکړو.

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

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

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

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

هغه وخت چې د اپ-آمپ خروجی پایین وي، د شمیټ تریګر خروجی ولټاژ VL وي. او ولټاژ V برابر دی V1.

دا توګه کې،

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

د دې مساواتو څخه،

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

که د وولټیژ V1 څخه ډېر وي، د نتیجه د لوړې وړاندې خواهد شو. دا شرط کې،

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

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

که دا شرط پورته شي، د نتیجه د لوړې وړاندې خواهد شو. پس، داسې معادله د اوورې ترلاسه کولو وولټیژ (VUT) مقدار راوباسئ.

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

注意：最后一段中的“Теперь предположим, что выход Шмитта высокий. И напряжение V равно V”部分似乎被误翻译成了俄语，根据上下文和要求，正确的普什图语翻译应该是：

نو اوسه چې د Schmitt trigger د نتیجه د لوړې وړاندې وي. او د وولټیژ V د V2 لري.

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

د ولټیج V لپاره مساوات څخه.

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

سکمتر تریګر د پایلو ترمنځ کې د ولټیج V2 چیرې نولوږي، په اړه یې لوړ شي. دا شرط کې،

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

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

دا معادل په لاندې وړاندیز ولټین (VLT) مقدار ترلاسه کوي.

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

ترانزیستور پر مبنای شمیټ تریګر

شمیټ تریګر سیرکیټ دوه ترانزیسترونه له معاونتوبو سره جوړ شولی شي. د ترانزیستور پر مبنای شمیټ تریګر د سیرکیټ شمېر په لاندې نښته دي.

Vin = انټرنال ولټین
Vref = مرجع ولټین = ۵V

ما په ابتدا کې، د انټرنال ولټین Vin صفر وي. د انټرنال ولټین د ترانزیستور T1 پایلو ترسره کيږي. په دې توګه، د ترانزیستور T1 په قطع شوې حالت کې کاري کوي او دا غیر مسیره وي.

Va او Vb د نود ولټین دي. د مرجع ولټین ۵V وي. په دې توګه، ما د Va او Vb مقدارونه د ولټین تقسيم قانونو لخوا محاسبه کولی شئ.

ولټاژ Vb ترانزیسترو ته ورسېږي T2. او دا ۱.۹۸V دی. په دې توګه، ترانزیستر T2 څخه لارېږي. او د دې په اړه، شمیټ ټریګر له خواړو څخه ولوي. ځینې مینې چې د مینې لپاره ډراپ ۰.۷V دی. پس، د ترانزیستر بیس جناب ۱.۲۸V دی.

د ترانزیسترو T2 مینې د ترانزیسترو T1 مینې سره پیل شوی دی. په دې توګه، هر دوه ترانزیسترونه په ۱.۲۸V کې کار کوي.

دا معنی دی چې ترانزیستر T1 ده چې د څخه ۰.۷V او ۱.۲۸V (۱.۲۸V + ۰.۷V) لوړه یا ۱.۹۸V لوړه ورکولو زده کوي.

هغه ځای چې مو ورکولو ولټاژ ۱.۹۸V لوړه کړو، ترانزیستر T1 په لاره کېږي. دا د ترانزیسترو T2 بیس جناب ته ډراپ راوړي او ترانزیستر T2 څخه لارېږي. او د دې په اړه، شمیټ ټریګر له خواړو څخه لوړه کوي.

د ورکولو ولټاژ ښهی کمېږي. ترانزیستر T1 د څخه ۰.۷V او ۱.۹۸V (۱.۲۸V) کمېږي او د دې توګه څخه لارېږي. د دې حالت کې، ترانزیستر T2 د مرجع ولټاژ له وړاندې ډیر ولټاژ ترلاسه کوي او د دې په اړه څخه لارېږي. دا د شمیټ ټریګر خواړو څخه ولوي.

په دې حالت کې، مو دوه غږونه لري، یو لوړ غږونه ۱.۲۸V او یو لوړ غږونه ۱.۹۸V.

شمیټ ټریګر اوسلیټر

شمیټ ټریګر یو اوسلیټر ورته کیدی شي چې د یو RC ټکټور سره پیل شي. شمیټ ټریګر اوسلیټر د ټکټور نمونه په ډول د لاندې شکلونو کې نښېږي.

د دایره په خروجی کې د مستمر مربع شکل دواړه وجود لري. او د اوسیلاتور فرکانس د R، C او ترمنځ د شمیټ تریګر حدودو لخوا منلوې.

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

چیرې k یو ثابت وي او دا د ۰.۲ او ۱ ترمنځ رامنځته کوي.

د CMOS شمیټ تریګر

د ساده سیګنال انورټر دایره د ورودي سیګنال سره په قابلې د خروجی سیګنال مختلف دی. مثلاً، چیرې د ورودي سیګنال لوی وي، د خروجی سیګنال په ساده انورټر کې کم وي. له بیا چیرې د ورودي سیګنال په وخت کې د نویز (پیک) وجود لري، د خروجی سیګنال په پیک کې تغییر کوي. چې ما نه ښه کوو. په همدې توګه د CMOS شمیټ تریګر کارول کیږي.

د نومبرې واویفرم کې د ورودي سیګنال په وخت کې نویز نشته. په همدې توګه د خروجی په خوبې توګه دی. له بیا د دویمه شکل کې د ورودي سیګنال په وخت کې څو نویز وجود لري. د خروجی هم په نویز کې تغییر کوي. دا شرایط ډیرونه کولو لپاره د CMOS شمیټ تریګر کارول کیږي.

د نومبرې دایره شکل د CMOS شمیټ تریګر جوړښت توضیح کوي. د CMOS شمیټ تریګر ۶ ترانزیستورونه شامل دي، چې د PMOS او NMOS ترانزیستورونو په توګه دی.

له پایلو څخه، ما د PMOS او NMOS ترانزیستورونو په اړه د څوړنو ته ورته کړئ. د PMOS او NMOS ترانزیستورونو سمبلونه د نومبرې شکل کې موجود دي.

NMOS ترانزیستور په وقت چې VG ډېر لوی وي چې VS یا VD، کارول کیږي. او PMOS ترانزیستور په وقت چې VG ډېر کم وي چې VS یا VD، کارول کیږي. د CMOS شمیټ تریګر کې یو PMOS او یو NMOS ترانزیستور په ساده انورټر دایره کې اضافه کیږي.

د په اولو مثال کې، ورودي ولټینه لوی دی. دا شرایط کې، PN ترانزیستور روښانه کیږي او NN ترانزیستور خاموش کیږي. او دا د نود-A لپاره یو مسیر ته وړاندیز کوي. په همدې توګه، CMOS Schmitt trigger د خروجي صفر وي.

د دویمه مثال کې، ورودي ولټینه لوی دی. دا شرایط کې، NN ترانزیستور روښانه کیږي او PN ترانزیستور خاموش کیږي. دا د نود-B لپاره یو مسیر ته وړاندیز کوي (لوی ولټینه VDD). په همدې توګه، CMOS Schmitt trigger د خروجي لوی وي.

Schmitt Trigger Applications

Schmitt trigger د کارونه په پای کې دی:

Schmitt trigger د سینوسی او مثلثی ولټینونو ته د مربع ولټینو تبدیلول کارول کیږي.
Schmitt triggers د دیجیټل مدارونو کې د نویز حذفولو مهمه کارولو کیږي.
دا هم د فنکشن جنریټر په توګه کارول کیږي.
دا د اوسیلاتور جوړولو کې کارول کیږي.
Schmitt triggers په RC circuit څخه د سوئچ دبائنس کارول کیږي.

منبع: Electrical4u.

د اعلامیه: د اصلي وړاندیز کول، د خوښۍ مقالې د شریکولو لپاره قابل دی، که د حق کپي برداري سره مشکل وي په اړه په ځای کې د حذفولو وړاندیز کړئ.

د ایوټا کول او خالق ته ځانګړی ورکړل!

موضوعات:

د مدار نظریه

تریګر شمیټ

د ماخوړو په اړه

Electrical4u

China