శ్మిట్ ట్రిగర్ అనేది ఒక సాపేక్షంగా కాంపారేటర్ విద్యుత్ పరికరం, ఇది ఒక కాంపారేటర్ లేదా డిఫరెన్షియల్ అమ్ప్లిఫైయర్ యొక్క నాన్-ఇన్వర్టింగ్ ఇన్పుట్కు పాజిటివ్ ఫీడ్బ్యాక్ అప్లై చేయడం ద్వారా హిస్టరీసిస్ను అమలు చేస్తుంది. శ్మిట్ ట్రిగర్ రెండు విభిన్న థ్రెషోల్డ్ వోల్టేజ్ లెవల్లను ఉపయోగిస్తుంది, ఇది ఇన్పుట్ సిగ్నల్లో శబ్దాలను తోడపాటు చేస్తుంది. ఈ ద్వి-థ్రెషోల్డ్ చర్యను హిస్టరీసిస్ అంటారు.
శ్మిట్ ట్రిగర్ 1934లో అమెరికన్ శాస్త్రవేత్త ఓటో ఎచ్ శ్మిట్ ద్వారా కనుగొనబడింది.
సాధారణ కాంపారేటర్ ఒకే ఒక థ్రెషోల్డ్ సిగ్నల్ను మాత్రమే కలిగి ఉంటుంది. ఇది థ్రెషోల్డ్ సిగ్నల్ను ఇన్పుట్ సిగ్నల్తో పోల్చుతుంది. కానీ, ఇన్పుట్ సిగ్నల్ శబ్దం ఉంటే, ఇది ఔట్పుట్ సిగ్నల్ను ప్రభావితం చేయవచ్చు.
పై చిత్రంలో, A మరియు B స్థలాల వల్ల శబ్దం ఉండటం వల్ల, ఇన్పుట్ సిగ్నల్ (V1) రిఫరన్స్ సిగ్నల్ (V2) లెవల్ను దాటుతుంది. ఈ ప్రాంతంలో, V1 అనేది V2 కంటే తక్కువ మరియు ఔట్పుట్ తక్కువ ఉంటుంది.
కాబట్టి, కాంపారేటర్ యొక్క ఔట్పుట్ ఇన్పుట్ సిగ్నల్లో ఉన్న శబ్దం ద్వారా ప్రభావితం చేయబడుతుంది. కాంపారేటర్ శబ్దం నుండి రక్షించబడదు.
"ట్రిగర్" అనే పదం "శ్మిట్ ట్రిగర్" యొక్క పేరులో ఉంటుంది, ఇది ఇన్పుట్ సిగ్నల్ చాలా మార్పు చేయడం వరకు ఔట్పుట్ దాని విలువను గాధం చేస్తుంది.
శ్మిట్ ట్రిగర్ ఇన్పుట్ సిగ్నల్ శబ్దం ఉంటే కూడా సరైన ఫలితాలను ఇస్తుంది. ఇది రెండు థ్రెషోల్డ్ వోల్టేజీలను ఉపయోగిస్తుంది; ఒకటి యొక్క యుపర్ థ్రెషోల్డ్ వోల్టేజ్ (VUT) మరియు రెండవది లోవర్ థ్రెషోల్డ్ వోల్టేజ్ (VLT).
శ్మిట్ ట్రిగర్ యొక్క ఔట్పుట్ ఇన్పుట్ సిగ్నల్ VUT పైకి ఎదిగినంతవరకు తక్కువ ఉంటుంది. ఇన్పుట్ సిగ్నల్ ఈ పరిమితి VUT పైకి ఎదిగినంతవరకు, శ్మిట్ ట్రిగర్ యొక్క ఔట్పుట్ సిగ్నల్ VLT లెవల్ కంటే తక్కువ ఉన్నంతవరకు ఎక్కువ ఉంటుంది.
ఇక్కడ మొదటి ఇన్పుట్ సున్నా ఉందని ఊహించి శ్మిట్ ట్రిగర్ యొక్క పని విధానాన్ని ఒక ఉదాహరణతో అర్థం చేయండి.

శ్మిట్ ట్రిగర్తో శబ్దాల ప్రభావం
ఇక్కడ, మనం అంచనా వేయడం జరిగింది కానీ ప్రారంభ ఇన్పుట్ సిగ్నల్ సున్నా ఉంది మరియు దాని పైన చూపిన చిత్రంలో వెలుగు పెరుగుతుంది.
శ్మిట్ ట్రిగర్ యొక్క ఆవృతి సిగ్నల్ A బిందువు వరకు తక్కువ ఉంటుంది. A బిందువులో, ఇన్పుట్ సిగ్నల్ యూపర్ థ్రెషోల్డ్ (VUT) పైన కుదిస్తుంది మరియు ఇది ఎక్కడైనా హై ఆవృతి సిగ్నల్ చేస్తుంది.
ఆవృతి సిగ్నల్ B బిందువు వరకు ఎక్కడైనా ఉంటుంది. B బిందువులో, ఇన్పుట్ సిగ్నల్ లోవర్ థ్రెషోల్డ్ క్రింద కుదిస్తుంది. మరియు ఇది ఆవృతి సిగ్నల్ను తక్కువ చేస్తుంది.
మళ్ళీ C బిందువులో, ఇన్పుట్ సిగ్నల్ యూపర్ థ్రెషోల్డ్ పైన కుదిస్తే, ఆవృతి ఎక్కడైనా ఉంటుంది.
ఈ పరిస్థితిలో, మనం ఇన్పుట్ సిగ్నల్ శబ్దాలతో నిండినది చూస్తాము. కానీ శబ్దాలు ఆవృతి సిగ్నల్లో ప్రభావం చూపబడదు.
శ్మిట్ ట్రిగర్ సర్క్యూట్ ధన ప్రతిక్రియను ఉపయోగిస్తుంది. అందువల్ల, ఈ సర్క్యూట్ రిజెనరేటివ్ కంపేరేటర్ సర్క్యూట్ అని కూడా పిలువబడుతుంది. శ్మిట్ ట్రిగర్ సర్క్యూట్ ను ఓప్-ఏంప్ మరియు ట్రాన్సిస్టర్ ద్వారా డిజైన్ చేయవచ్చు. మరియు ఇది వర్గీకరించబడుతుంది;
ఓప్-ఏంప్ ఆధారిత శ్మిట్ ట్రిగర్
ట్రాన్సిస్టర్ ఆధారిత శ్మిట్ ట్రిగర్
శ్మిట్ ట్రిగర్ సర్క్యూట్ ను ఓప్-ఏంప్ ద్వారా రెండు విధాలుగా డిజైన్ చేయవచ్చు. ఇన్పుట్ సిగ్నల్ ఓప్-ఏంప్ యొక్క ఇన్వర్టింగ్ పాయింట్లో కనెక్ట్ చేయబడినట్లయితే, ఇది ఇన్వర్టింగ్ శ్మిట్ ట్రిగర్ అని పిలువబడుతుంది. మరియు ఇన్పుట్ సిగ్నల్ ఓప్-ఏంప్ యొక్క నాన్-ఇన్వర్టింగ్ పాయింట్లో కనెక్ట్ చేయబడినట్లయితే, ఇది నాన్-ఇన్వర్టింగ్ శ్మిట్ ట్రిగర్ అని పిలువబడుతుంది.
ఈ ప్రకారం ష్మిట్ ట్రిగ్గర్లో, ఇన్పుట్ అప్ అమ్ప్ యొక్క విపరీత టర్మినల్లో ఇవ్వబడుతుంది. మరియు ఔట్పుట్ నుండి ఇన్పుట్కు ధనాత్మక ప్రతిక్రియ.
ఇప్పుడు, ఈ సర్క్యూట్ ఎలా పనిచేస్తుందో తెలుసుకుదాం. A బిందువులో, వోల్టేజ్ V మరియు అయోజిత వోల్టేజ్ (ఇన్పుట్ వోల్టేజ్) Vin. అయోజిత వోల్టేజ్ Vin V కంటే ఎక్కువగా ఉంటే, సర్క్యూట్ యొక్క ఔట్పుట్ తక్కువ అవుతుంది. మరియు అయోజిత వోల్టేజ్ Vin V కంటే తక్కువగా ఉంటే, సర్క్యూట్ యొక్క ఔట్పుట్ ఎక్కువ అవుతుంది.
ఇప్పుడు, V యొక్క సమీకరణాన్ని లెక్కించండి.
అనువర్తించండి కిర్చ్హోఫ్ కరెంట్ లావ్ మరియు కిర్చ్హోఫ్ వోల్టేజ్ లావ్ (KCL),
ఇప్పుడు, స్క్రిట్ ట్రిగర్ యొక్క అవతరణ ఉనికి ఎక్కువ అనుకుందాం. ఈ పరిస్థితిలో,
కనుక, ఈ సమీకరణం నుండి;
ఇన్పుట్ సిగ్నల్ V1 కన్నా ఎక్కువగా ఉంటే, ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ యొక్క ఆవృత్తి తక్కువ అవుతుంది. కనుక, V1 ఒక పైని థ్రెషోల్డ్ వోల్టేజ్ (VUT) అవుతుంది.
ఇన్పుట్ సిగ్నల్ V కన్నా తక్కువగా ఉంటే, ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ యొక్క ఆవృత్తి తక్కువ లో ఉంటుంది. ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ యొక్క ఆవృత్తి తక్కువ లో ఉంటే, ఈ పరిస్థితిలో,
ఇప్పుడు, ఆవర్తనం అనుకొన్నట్లుగా ఉంటుంది వ్యూత్క్రమ సంకేతం V2 కంటే తక్కువ ఉంటే. అందువల్ల, V2 అనేది చిన్న పాటువాలు వోల్టేజ్ (VLT) అని పిలువబడుతుంది.
Non-inverting Schmitt trigger లో, ఇన్పుట్ సిగ్నల్ ఓప్-అంప్ యొక్క నాన్-ఇన్వర్టింగ్ టర్మినల్లో అప్లై చేయబడుతుంది. అందుకే ఔట్పుట్ నుండి ఇన్పుట్కు ధనాత్మక ఫీడ్బ్యాక్ అప్లై చేయబడుతుంది. ఓప్-అంప్ యొక్క ఇన్వర్టింగ్ టర్మినల్ గ్రౌండ్ టర్మినల్ని కన్నించబడుతుంది. క్రింది చిత్రంలో non-inverting Schmitt trigger యొక్క సర్క్యుట్ డయాగ్రామ్ చూపబడింది.
ఈ సర్క్యుట్లో, V వోల్టేజ్ శూన్యం కంటే ఎక్కువ ఉంటే Schmitt trigger యొక్క ఔట్పుట్ అధికమైనది అవుతుంది. మరియు V వోల్టేజ్ శూన్యం కంటే తక్కువ ఉంటే ఔట్పుట్ తక్కువ అవుతుంది.
ఇప్పుడు, వోల్టేజ్ V యొక్క సమీకరణాన్ని కనుగొనండి. అలా చేయడం జరుగుతుంది, ఆ నోడ్లో KCL అనువర్తించబోతుంది.
ఇప్పుడు, ఓప్-అంప్ యొక్క వెளியుత్పత్తి చాలాగా ఉన్నట్లు ఊహించండి. అందువల్ల, ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ యొక్క వెளిపోయే వోల్టేజ్ VL. మరియు వోల్టేజ్ V, V1 కు సమానం.
ఈ పరిస్థితిలో,
ముఖ్య సమీకరణం నుండి,
ఎప్పుడైనా వోల్టేజ్ V1 సున్నాకు పైగా ఉంటే, ఆహారం ఉచ్చమవుతుంది. ఈ పరిస్థితిలో,
పై పరిస్థితి తృప్తి పొందినప్పుడు, ఆహారం ఉచ్చమవుతుంది. అందువల్ల, ఈ సమీకరణం యూపీపీర్ థ్రెషోల్డ్ వోల్టేజ్ (VUT) విలువను ఇస్తుంది.
ఇప్పుడైనా శ్మిట్ ట్రిగ్గర్ యొక్క ఆహారం ఉచ్చమని భావించండి. మరియు వోల్టేజ్ V V2కు సమానం.
వోల్టేజ్ V యొక్క సమీకరణం నుండి.
వోల్టేజ్ V2 సున్నానుండి తగ్గినప్పుడు శ్మిట్ ట్రిగ్గర్ యొక్క అవుట్పుట్ కమ్ లో ప్రవేశిస్తుంది. ఈ పరిస్థితిలో,
పైన చూపిన సమీకరణం క్రింది వోల్టేజ్ (VLT) విలువను ఇస్తుంది.
ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ వైపు రెండు ట్రాన్సిస్టర్లను ఉపయోగించి డిజైన్ చేయవచ్చు. ట్రాన్సిస్టర్లను ఉపయోగించి తయారైన ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ పరికరం క్రింది పరికరంలో చూపబడింది.
Vin = ఇన్పుట్ వోల్టేజ్
Vref = రిఫరన్స్ వోల్టేజ్ = 5V
అసలు వోల్టేజ్ Vin సున్నా అనుకుందాం. ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ T1 ట్రాన్సిస్టర్ కు ఇచ్చబడుతుంది. దీని వల్ల, T1 ట్రాన్సిస్టర్ కట్-ఓఫ్ రిజియన్లో పనిచేస్తుంది మరియు నాన్-కండక్టింగ్ అవుతుంది.
Va మరియు Vb నోడ్ వోల్టేజ్లు. రిఫరన్స్ వోల్టేజ్ 5V. కాబట్టి, వోల్టేజ్ డైవైడర్ నియమం ద్వారా Va మరియు Vb విలువలను లెక్కించవచ్చు.
వోల్టేజ్ Vb ట్రాన్జిస్టర్ T2 కు ప్రదానం చేయబడుతుంది. ఇది 1.98V. అందువల్ల, ట్రాన్జిస్టర్ T2 కార్యకలమైనది. ఈ వలన, ష్మిట్ ట్రిగర్ యొక్క ఔట్పుట్ తక్కువ. ఎమిటర్ వద్ద వోల్టేజ్ విభేదం సుమారు 0.7V. కాబట్టి, ట్రాన్జిస్టర్ యొక్క బేస్ వోల్టేజ్ 1.28V.
ట్రాన్జిస్టర్ T2 యొక్క ఎమిటర్ ట్రాన్జిస్టర్ T1 యొక్క ఎమిటర్తో కనెక్ట్ చేయబడింది. అందువల్ల, రెండు ట్రాన్జిస్టర్లు 1.28V లో ఒక్కొక్కటి కార్యకలమైనవి.
ఇది అర్థం చేసుకున్నట్లుగా, ట్రాన్జిస్టర్ T1 1.28V కంటే 0.7V ఎక్కువ లేదా 1.98V (1.28V + 0.7V) కంటే ఎక్కువ ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ ఉన్నప్పుడే కార్యకలమవుతుంది.
ఇప్పుడు, మనం 1.98V కంటే ఎక్కువ ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ పెంచుతున్నాము, ట్రాన్జిస్టర్ T1 కార్యకలమవుతుంది. ఇది ట్రాన్జిస్టర్ T2 యొక్క బేస్ వద్ద వోల్టేజ్ విభేదాన్ని కారణం చేస్తుంది మరియు ఇది ట్రాన్జిస్టర్ T2 ను కోట్ చేస్తుంది. ఈ వలన, ష్మిట్ ట్రిగర్ యొక్క ఔట్పుట్ ఎక్కువ.
ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ తగ్గిపోయేటట్లు. ట్రాన్జిస్టర్ T1 1.98V కంటే 0.7V తక్కువ ఉన్నప్పుడే కోట్ అవుతుంది మరియు ఇది 1.28V. ఈ పరిస్థితిలో, ట్రాన్జిస్టర్ T2 రిఫరన్స్ వోల్టేజ్ నుండి సమర్ధవంతమైన వోల్టేజ్ పొందుతుంది, మరియు ఇది కార్యకలమవుతుంది. ఇది ష్మిట్ ట్రిగర్ యొక్క ఔట్పుట్ తక్కువ చేస్తుంది.
కాబట్టి, ఈ పరిస్థితిలో, మనకు 1.28V లో తక్కువ పరిమాణం మరియు 1.98V లో ఎక్కువ పరిమాణం ఉంటాయి.
ష్మిట్ ట్రిగర్ ఒక సింగిల్ RC ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యుట్ ద్వారా ఆసిలేటర్గా ఉపయోగించవచ్చు. ష్మిట్ ట్రిగర్ ఆసిలేటర్ యొక్క సర్క్యుట్ డయాగ్రామ్ క్రింది చిత్రంలో చూపించబడింది.
పరికరం యొక్క వెளివేత ఒక నిరంతర చదరపు తరంగం. మరియు తరంగానికి ఫ్రీక్వెన్సీ అనేది R, C, మరియు ష్మిట్ ట్రిగర్ యొక్క థ్రెషోల్డ్ పాయింట్ విలువపై ఆధారపడుతుంది.
క్రింద k అనేది స్థిరాంకం మరియు దాని విలువ 0.2 మరియు 1 మధ్యలో ఉంటుంది.
సాధారణ సిగ్నల్ ఇన్వర్టర్ పరికరం ఇన్పుట్ సిగ్నల్ నుండి వ్యతిరిక్త ఔట్పుట్ సిగ్నల్ను ఇస్తుంది. ఉదాహరణకు, ఇన్పుట్ సిగ్నల్ ఉంటే హైగా అయిన, సాధారణ ఇన్వర్టర్ పరికరం యొక్క ఔట్పుట్ సిగ్నల్ లో అది లో అవుతుంది. కానీ ఇన్పుట్ సిగ్నల్ లో స్పైక్స్ (నాయిజ్) ఉంటే, ఔట్పుట్ సిగ్నల్ స్పైక్స్ పై మార్పు జరుగుతుంది. అది మనకు అవసరం లేదు. అందువల్ల, CMOS ష్మిట్ ట్రిగర్ ఉపయోగించబడుతుంది.
మొదటి తరంగాకారంలో, ఇన్పుట్ సిగ్నల్ లో నాయిజ్ లేదు. కాబట్టి, ఔట్పుట్ సిగ్నల్ సరైనది. కానీ రెండవ చిత్రంలో, ఇన్పుట్ సిగ్నల్ లో కొన్ని నాయిజ్ ఉంటాయి. ఔట్పుట్ కూడా ఈ నాయిజ్ పై మార్పు జరుగుతుంది. ఈ పరిస్థితిని ఏర్పరచడానికి, CMOS ష్మిట్ ట్రిగర్ ఉపయోగించబడుతుంది.
క్రింది పరికర చిత్రం CMOS ష్మిట్ ట్రిగర్ యొక్క నిర్మాణాన్ని చూపుతుంది. CMOS ష్మిట్ ట్రిగర్ 6 ట్రాన్సిస్టర్లను కలిగి ఉంటుంది, అవి PMOS మరియు NMOS ట్రాన్సిస్టర్లు.
ముందుగా, PMOS మరియు NMOS ట్రాన్సిస్టర్లు ఏమిటి తెలుసుకోవాలి. PMOS మరియు NMOS ట్రాన్సిస్టర్ల చిహ్నాలు క్రింది చిత్రంలో ఉన్నాయి.
NMOS ట్రాన్సిస్టర్ VG, VS లేదా VD కంటే ఎక్కువయితే పరివహిస్తుంది. PMOS ట్రాన్సిస్టర్ VG, VS లేదా VD కంటే తక్కువయితే పరివహిస్తుంది. CMOS ష్మిట్ ట్రిగర్ లో, సాధారణ ఇన్వర్టర్ పరికరంలో ఒక PMOS మరియు ఒక NMOS ట్రాన్సిస్టర్లు చేర్చబడతాయి.
మొదటి సందర్భంలో, ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ ఎక్కడయినా ఎత్తైనది. ఈ పరిస్థితిలో, PN ట్రాన్సిస్టర్ ON అవుతుంది మరియు NN ట్రాన్సిస్టర్ OFF అవుతుంది. ఇది A-నోడ్కు గ్రౌండ్ కోసం ఒక మార్గం సృష్టిస్తుంది. అందువల్ల, CMOS శ్మిట్ ట్రిగ్గర్ యొక్క ఆవర్ట్ పుట్ సున్నా అవుతుంది.
రెండవ సందర్భంలో, ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ ఎక్కడయినా ఎత్తైనది. ఈ పరిస్థితిలో, NN ట్రాన్సిస్టర్ ON అవుతుంది మరియు PN ట్రాన్సిస్టర్ OFF అవుతుంది. ఇది B-నోడ్కు VDD (ఎత్తైన) వోల్టేజ్ కోసం ఒక మార్గం సృష్టిస్తుంది. అందువల్ల, CMOS శ్మిట్ ట్రిగ్గర్ యొక్క ఆవర్ట్ పుట్ ఎత్తైనది అవుతుంది.
శ్మిట్ ట్రిగ్గర్ యొక్క ప్రయోజనాలు క్రింది విధంగా ఉన్నాయి.
శ్మిట్ ట్రిగ్గర్ సైన్ వేవ్ మరియు త్రిభుజాకార వేవ్ ను చౌకొట్ట వేవ్లుగా మార్చడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.
శ్మిట్ ట్రిగ్గర్ల అత్యంత ముఖ్యమైన ఉపయోగం డిజిటల్ సర్కిట్లో శబ్దాలను తొలగించడం.
ఇది ఫంక్షన్ జెనరేటర్ గా కూడా ఉపయోగించబడుతుంది.
ఇది ఒసిలేటర్ అమలు చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.
శ్మిట్ ట్రిగ్గర్లు RC సర్కిట్ తో స్విచ్ డిబ్యాన్సింగ్ కోసం ఉపయోగించబడతాయి.
Source: Electrical4u.
Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.