fon1

Работа триггера Шмитта.

tsifr elektronika17

Очень интересный элемент - триггер Шмитта (рис.1). На вид весьма простое устройство, - один вход и один выход с одинаковыми логическими уровнями. Но! Триггер Шмитта обладает устойчивыми состояниями. В этом его отличие от простого повторителя. Чтобы понять его работу обратимся к схеме 2.
Здесь элемент D1, - это простой логический повторитель (что на входе, то и на выходе). У него есть определенный пороговый уровень перехода с нуля в единицу и обратно. То есть, когда входное напряжение становится выше этого уровня, на его выходе - единица, а когда ниже - ноль. Порог этот один и для нуля и для единицы. А вот у триггера Шмитта для перехода в 0 или в 1 пороговые уровни разные. Этому способствуют резисторы R1 и R2. Они создают положительную обратную связь между входом и выходом повторителя.
Предположим, на выходе ("b") ноль. При этом через резистор R2 на вход ("а") D1 подается 0. Триггер Шмитта находится в нулевом положении.
tsifr elektronika21 Начинаем не спеша поднимать напряжение на "а" (на нижнм графике 4). Резисторы R1 и R2 образуют делитель, поэтому напряжение будет несколько ниже, чем то, которое мы подаем на ("а").
В какой-то момент (t1) Uвх на D1 достигает порога его переключения Uп1, и на выходе D1 устанавливается единица (Е1). Через резистор R1 на D1 подается уже не напряжение нуля, а скачком увеличенное напряжение логической единицы и переключатель переходит из 0 в состояние 1.
tsifr elektronika18 Теперь, чтобы вернуть триггер в нулевое пребывание, нужно уменьшить входное напряжение D1 до некоторого порогового уровня Uп2, когда в определенный момент (t2) выходное напряжение скачком перейдет из 1 в состояние 0 (Е0).
На графике видно несовпадение пороговых уровней Uп1 и Uп2. Это явление называется гистерезисом. Соответственно, передаточная характеристика имеет форму гистерезиса как на графике 4 сверху слева
Триггер Шмитта можно сделать и из двух инверторов (рис.3). Работать он будет так же, как в сх. 2.
Триггеры Шмита бывают как «в чистом виде» (рис.1) и инвертирующие (рис.5), а так же с несколькими входами, объединенными логическими уровнями (рис.7).
Инвертирующий триггер Шмитта (рис.5) от обычного отличается практически наличием выходного инвертора. И обозначение его отличается наличием кружечка перед выходным выводом.
tsifr elektronika19 А если вы сделали триггер Шмитта как переключатель на двух инверторах (как как в схеме 3), то инверсию можно получить используя выход первого элемента D1 (рис.6)
Триггер Шмитта с инверсией и входами, объединенными логической функцией «И», показан на схеме 7. Практически здесь два триггера Шмитта, - по одному для каждого их входов, и на выходе элемент «И-НЕ».
tsifr elektronika20 Чаще всего триггер Шмитта используют там, где нужно аналоговый сигнал преобразовать в прямоугольный. Например, синусоидальный в прямоугольный.
Наличие двух порогов переключения для 0 и 1 приводит к тому, что если верхняя попуволна входного сигнала хотя бы немного выше его порога единицы, а нижняя хотя бы немного ниже порога нуля, то на выходные прямоугольные импульсы будут правильной формы.
На основе триггера Шмитта можно сделать кнопочный выключатель (рис.8) двумя устойчивыми состояниями, похожий по работе на аналогичный выключатель на RS-триггере. Кратковременное нажатие одной из кнопок приводит к изменению состояния триггера Шмитта. Причем, после отпускания кнопки это состояние сохраняется.

Андреев С.

РК 2012/12

<< Предыдущая Cледующая >>

Вверх

radionet