Schmitt-trigger i elektronik

Schmitt-trigger i elektronik
Schmitt-trigger i elektronik
Anonim

Flip-flops findes ofte i elektroniske kredsløb. De deltager i driften af mange noder, udfører en bred vifte af opgaver eller kan implementeres på forskellige elementer, men princippet om deres drift forbliver det samme. Et særligt tilfælde er den såkaldte Schmitt-trigger, som har bevist sig i arbejdet. Denne nyttige ændring af det originale kredsløb opnåede enorm popularitet blandt designere på kort tid.

Schmitt udløser
Schmitt udløser

Der er en række måder at implementere denne idé på: en trigger på transistorer, operationsforstærkere, digitale kredsløb osv. Som et eksempel kan du overveje den digitale Schmitt-udløser, hvis funktionsprincip vil hjælpe os med at forstå denne enhed i generelle vendinger. Antag, at vi har udviklet et kredsløb, der har to indgange og to udgange. Med en kombination af indgangssignaler 0-1 eller 1-0 vil udgangstilstanden ændre sig. Med alle andre muligheder vil en sådan enhed huske sin oprindelige tilstand. Det ser ud til, hvad har Schmitt-triggeren med det at gøre, og hvad er dens idé?

Efter opfindelsen af komparatoren, en enhed med begrænsning af inputsignalet og en uendelig koefficient, opstod ideen om at skabe små enheder, der ville være i stand til at huske den originale kombination. Den første Schmitt-udløser blev samlet på en komparator. Den store ulempe ved en sådan ordning var signalets drift i triggerområdet

Schmitt trigger arbejdsprincip
Schmitt trigger arbejdsprincip

af selve udløseren. Denne ulempe blev elimineret af Schmitt efter indførelsen af hysterese i driften af kredsløbet. I dette tilfælde, når et vist niveau af drift af enheden blev overskredet, skiftede den, men det var kun muligt at vende tilbage til sin oprindelige tilstand, hvis den blev skiftet tilbage. Med andre ord førte indførelsen af hysterese i driften af kredsløbet til dets stabile drift. "Bounce" ved udgangen stoppede, det blev inerti og derfor pålideligt i drift. Sådan en enhed kaldes Schmitt-udløseren og bærer navnet på dens skaber.

Betjening af den digitale enhed beskrevet ovenfor opfylder fuldt ud disse krav. Den har en vis triggertærskel. Der er spændingsniveauer for hver af tilstandene - "nul" og "én". Dette er den ideelle Schmitt-udløser. Hvis du introducerer en lille skiftforsinkelse, kan du slippe af med det meste af den interferens, der ofte opstår, når du betjener mange enheder.

schmitt trigger på komparator
schmitt trigger på komparator

Omfanget af sådanne enheder er ret omfattende: de overvåger sensorernes status, bruges i sikkerhedsalarmer, automatiserede systemer i produktion, i driften af kredsløbelektronik til forskellige formål. Sandsynligvis tændte mange af os spilleautomater ved hjælp af tokens? For at forhindre afvisning af mikroswitch-kontakterne, når tokenet passerer gennem møntacceptoren, er der installeret en Schmitt-udløser i kredsløbet. Det sikrer stabil drift af hele spilleautomaten.

Med udviklingen af elementbasen og produktionsteknologien for elektroniske enheder er der en konstant tendens til miniaturisering af flip-flops og forbedring af deres ydeevne.

Anbefalede: