на 2024/06/6 7,435

Шмитт запускает современную электронику: понимание их роли и возможностей

Триггер Schmitt является основным электронным компонентом, впервые представленным Отто Х. Шмиттом в 1937 году как «термионный триггер».В первую очередь облегчается через процесс, известный как гистерезис, характеризующийся его двухпороговым механизмом для преобразования сигнала.Триггер Schmitt далее иллюстрируется его двумя основными типами: инвертирующими и не инвертирующими триггерами Schmitt, каждый из которых удовлетворяет различные операционные потребности.В этой статье обсуждаются сложные работы, применение триггеров Шмитта, анализ их эксплуатационных механизмов, пороговые расчеты, практические последствия в современном электронном дизайне, в частности, подчеркивая влияние CMO на повышение производительности в применении с низким энергопотреблением и их роли в разных технологияхдомены.

Каталог

Рисунок 1: Символ триггера Шмитта

Роль гистерезиса в триггерах Шмитта

Триггеры Шмитта преобразуют нестабильные аналоговые сигналы в стабильные цифровые выходы.Это преобразование достигается с помощью уникального процесса, называемого гистерезисом, который облегчается положительной обратной связью.Гистерезис вводит два различных пороговых напряжения для перехода между выходными состояниями: одно для повышения входных сигналов, а другое для падающих.Этот механизм гарантирует, что после изменения выходного состояния он остается стабильным, пока входное напряжение не пересекает другой, конкретно устанавливающий порог.Эта двухпороговая система устраняет проблему шума сигнала или болтовни вблизи порогового уровня, что приводит к более надежной цифровой обработке сигналов.Они упрощают конструкцию цепи для цифровых сигналов и повышают производительность и надежность систем, работающих в шумных средах.Триггеры Schmitt являются фундаментальными во многих приложениях, от простой кондиционирования сигнала в потребительской электронике до сложных цифровых систем связи.

Рисунок 2: Гистерезис триггера Шмитта

Характеристики триггера Шмитта

• Бистабильная функциональность

Триггеры Schmitt могут поддерживать одно из двух возможных выходных состояний, пока входной сигнал не пересечет определенный порог.Эти пороги, известные как верхние (V_U) и нижние (V_L) пороги, определяют условия, при которых изменяется выходное состояние.

• Гистерезис и положительный отзыв

Ядром работы Schmitt Triggers является гистерезис, включенный положительной обратной связью в цепи.Гистерезис создает диапазон между v_u и v_l, где выходное состояние остается неизменным, пока вход не превышает противоположный порог.Эта конструкция гарантирует, что незначительные входные колебания, часто вызванные электрическим шумом или переходными нарушениями, не вызывают нежелательных изменений в выходе.Эта стабильность предотвращает быстрое переключение и ошибки в цифровых цепях, что делает Schmitt Triggers идеальным для чувствительных к времени приложений.

Рисунок 3: Эффект шума на входной и выходной сигнал

• Симметричные и асимметричные пороги

Триггеры Schmitt могут быть разработаны либо с симметричными, либо асимметричными пороговыми уровнями, предлагая гибкость для конкретных применений.Симметричные пороговые значения используются там, где требуется равная точность как во время поднимающегося, так и падения краев сигнала.Асимметричные пороговые значения полезны в сценариях, где требуется различное поведение на основе направления изменения входного сигнала, например, в определенных кондиционерах или схемах импульсов.

Верхняя и нижняя точка триггера триггера Шмитта

Рисунок 4: верхняя и нижняя точка триггера

В схеме триггера Schmitt с использованием OP-AMP 741 UTP означает верхнюю точку триггера, а LTP означает нижнюю точку триггера.Если вход превосходит верхний порог (UTP), выход не работает.И если вход падает ниже нижнего порога (LTP), выход становится высоким.Когда вход падает между этими порогами, выход остается неизменным.

Например, напряжение гистерезиса (v гистерезис) рассчитывается как UTP Minus LTP.

Верхняя пороговая точка (UTP) и нижняя пороговая точка (LTP) находятся там, где сравнивается входной сигнал.Таким образом, значения UTP и LTP определяются следующими формулами:

При сравнении двух уровней на пороге могут возникнуть колебания или нестабильность.Гистерезис устраняет эту проблему, предотвращая такие колебания.В отличие от стандартного компаратора, который использует одно эталонное напряжение, триггер Schmitt использует два различных эталонных напряжения, известных как UTP и LTP.

Для схемы триггера Schmitt с использованием OP-AMP 741 значения UTP и LTP могут быть рассчитаны с помощью следующих уравнений.

Как работает триггер Шмитта?

Рисунок 5: Схема триггера Шмитта

Триггер Schmitt использует положительную обратную связь, где часть выхода подается обратно на вход.Этот цикл обратной связи требуется, потому что он позволяет цепи поддерживать стабильное выходное состояние даже при наличии колебаний или шума напряжения.Эта стабильная операция предотвращает неустойчивые выходы в области, известной как «мертвая зона», где входные сигналы в противном случае могут вызвать нестабильность.

Триггер Schmitt зависит от взаимодействия между входным напряжением, опорным напряжением и резистором обратной связи.Когда входное напряжение поднимается и падает, оно пересекает определенные пороги, которые запускают отклик цепи.Нижний порог при пересечении изменяет выходное состояние.Это состояние остается до тех пор, пока вход не достигнет верхнего порога, после чего выход возвращается обратно в свое исходное состояние.

Этот двухпороговый механизм позволяет триггеру Schmitt создавать стабильный переход между выходными состояниями, снижая риск возникновений ошибок, вызванных шумом.После того, как входной сигнал вызывает изменение состояния, только значительный и противоположный вход будет обращать вспять это состояние, предотвращая выходные мерцания, обычные у традиционных компараторов.Это делает SCHMITT запускаемым очень надежным для приложений, требующих целостности сигнала и стабильности, таких как кондиционирование сигнала, дебаутирование переключателя и цепи генерации импульсов.

Улучшение конструкции Trigger Schmitt включает оптимизацию резистора обратной связи и настройку пороговых значений в соответствии с конкретными рабочими потребностями.Эти улучшения гарантируют, что триггер Schmitt соответствует и превышает ожидания производительности в приложениях с высокими ставками.

Рисунок 6: Триггер Шмитта работа

Типы триггеров Шмитта

Они бывают двух основных типов, основанных на взаимосвязи между их входными и выходными сигналами: не инвертирующими триггерами Шмитта и инвертированием триггеров Шмитта.

Инвертирование триггера Шмитта

Рисунок 7: Инвертирование триггера Шмитта

Инвертирующий триггер Schmitt выводит сигнал, который противоположна входу.Когда входной сигнал падает ниже определенного нижнего порога, выход на высоте.И, когда вход превышает верхний порог, выходной сигнал переключается на минимум.Эта инверсия достигается с помощью резистора обратной связи, который создает цикл гистерезиса, стабилизируя выходные переходы даже при быстро меняющихся входах.

Вот как это работает:

Напряжение запуска (VT) рассчитывается с помощью формулы,

Если вывод (V_вне) находится в положительном насыщении (+V_{Суббота}), тогда VT положительный.Если Vout находится при отрицательном насыщении (-v_{Суббота}), тогда VT отрицательный.

Есть два пороговых точка:

• Верхний порог (VUT): когда вывод +V_{Суббота}

• Нижний порог (VLT): когда вывод -v_{Суббота}

Вот как ведет себя схема:

• Когда входное напряжение (V_в) больше, чем VT, выход (V_о) идет на -v_{Суббота}Полем

• Когда VIN меньше VT, V_о идет +v_{Суббота}Полем

Когда входное напряжение (VIN) находится ниже верхнего порога (VUT), выход остается при положительном насыщении (+V_{Суббота})Как только входное напряжение превышает верхний порог (VUT), выход переключается на отрицательное насыщение (–V_{Суббота})Выход остается в этом состоянии до тех пор, пока входное напряжение не опустится ниже нижнего порога (VLT), после чего выход переключается на положительное насыщение (+V_{Суббота})

Таким образом, выход изменяется только тогда, когда входное напряжение пересекает верхний или нижний порог (VUT и VLT).Между этими двумя пороговыми значениями выходной выход остается стабильным при +VSAT или –VSAT, независимо от изменений в входном напряжении.Этот диапазон известен как «мертвая полоса» или «ширина гистерезиса» (H).

Рисунок 8: Входные и выходные сигналы

Рисунок 9: Инвертирование триггерной формы Шмитта

Характеристики переноса инвертирующего триггера Шмитта образуют прямоугольную форму на графике.Этот прямоугольник называется петлей гистерезиса.Это показывает, что выход остается прежним, пока входное напряжение не пересекает один из пороговых уровней.Кроме того, петля гистерезиса также известна как «мертвая полоса» или «мертвая зона», потому что выход не изменяется в ответ на входной сигнал в этом диапазоне.

Ширина цикла гистерезиса (H) рассчитывается следующим образом:

Это означает, что ширина петли гистерезиса вдвое превышает напряжение запуска (VT).

Применение инвертирования триггеров Шмитта

Триггеры инвертирования Шмитта широко используются при формировании формы сигнала, преобразуя колеблющиеся аналоговые входы в стабильные цифровые сигналы.Они хороши в системах модуляции ширины импульса (ШИМ) и цепями генератора, где постоянные пороговые значения сигнала обеспечивают достоверность работы.И их способность переворачивать сигналы делает их подходящими для цепей, требующих обратных логических состояний, таких как определенные автоматизированные управления и схемы синхронизации.

Преимущества инвертирования триггеров Шмитта

Основным преимуществом инвертирования триггеров Шмитта является их гибкость в обработке сигналов, где полезен перевернутый выход.Эта функция позволяет дизайнерам создавать инновационные конструкции схемы, особенно в сложных цифровых и временных приложениях, где требуется точная обработка сигналов.

Не инвертирующий триггер Шмитта

Не инвертирующие триггеры Schmitt поддерживают ту же полярность между входными и выходными сигналами.Высокий выход создается, когда вход превышает верхний порог, а выходной сигнал переключается на минимум, когда вход падает ниже нижнего порога.Подобно инвертированию триггеров, не инвертирующие триггеры используют механизм обратной связи для стабилизации выхода, обеспечивая надежную производительность, несмотря на входные изменения.

Вот как это работает:

Напряжение на неверном терминале (V+) сравнивается с напряжением на инвертирующем терминале (V-), который устанавливается на (= 0В)

Есть два условия, которые следует рассмотреть:

• Когда v⁺> V^- выходное напряжение vo =+v_{Суббота}

• Когда V.⁺- выходное напряжение vo = -v_{Суббота}

Оба входного напряжения (v_в) и выходное напряжение (v_о) влиять на напряжение на не инвертирующем терминале (V⁺)Используя теорему суперпозиции, мы можем найти V⁺Полем

Когда V._о заземлен:

Когда V._в заземлен:

Общее напряжение при V⁺ является

Запуск точек:

Положительное насыщение

• Когда v_о IS +V._{Суббота}, выходные переключатели на +V_{Суббота} Когда V.⁺ Кресты 0 В.

• В точке переключения V_в= Vt и v⁺ = 0 В.

Использование уравнения для V⁺:

Решение для VT:

Это нижняя пороговая точка (VLT).

Негативное насыщение

• Когда vo -v_{Суббота}, выходные переключаются на –v_{Суббота} Когда V.⁺ Кресты 0 В.

• В точке переключения V_в = Vt и v⁺ = 0 В.

Использование уравнения для V⁺:

Решение для VT:

Это верхняя пороговая точка (VUT).

Ширина гистерезиса (H) - это разница между верхним и нижним пороговым точками:

Это показывает ширину цикла гистерезиса, указывающая диапазон входного напряжения, где выход не изменяется.

Рисунок 10: Не инвертирующий входной и выходные сигналы Schmitt и форма триггера Schmitt

Применение не инвертирующих триггеров Шмитта

Не инвертирующие триггеры Schmitt в основном используются в кондиционировании сигнала для фильтрации шума из входных сигналов, что делает их идеальными для приложений, требующих чистых цифровых выходов от шумных аналоговых входов.Они также необходимы в создании квадратных волн от синусоидальных входов и в цепях дебютирования механических переключателей, обеспечивая стабильные и надежные активации.

Преимущества не инвертирующих триггеров Шмитта

Основным преимуществом не инвертирующего триггеров Шмитта является их простая обработка сигнала, согласованная с выходными сигналами с входными и уменьшающими ошибки, вызванные шумом.Эта простота, в сочетании с регулируемыми пороговыми уровнями, делает не инвертирующие триггеры, подходящими для широкого спектра электроники, от основных потребительских устройств до передовых промышленных систем.

Schmitt Trigger с использованием IC 555

Рисунок 11: Триггер Шмитта с использованием 555 IC

Эта схема может быть собрана с использованием основных электронных компонентов с IC555.Контакты 4 и 8 IC555 подключены к источнику VCC, а контакты 2 и 6 заключены вместе, получая вход через конденсатор.

Общая точка подключения этих двух контактов может быть обеспечена с внешним напряжением смещения, используя разделитель напряжения, состоящий из двух резисторов, R1 и R2.Выход поддерживает свое состояние, когда вход находится между двумя пороговыми значениями, известными как гистерезис, позволяя цепи функционировать как элемент памяти.

Пороговые значения устанавливаются в двух трети VCC и Одна треть VCC.Верхний компаратор работает в VCC в две трети, в то время как нижний компаратор работает на одной трети VCC.Входное напряжение сравнивается с этими пороговые значения с использованием отдельного компаратора, впоследствии настраивая или сбрасывая Шрег-флоп (FF).В зависимости от результата сравнения, выходные переключаются на высокое или низкое состояние.

Шмитт триггер с использованием транзисторов

Рисунок 12: Триггер Шмитта с использованием транзисторов

Его можно собрать с основными электронными компонентами, с двумя транзисторами для этой цепи.Когда входное напряжение (v_в) равен 0 В, транзистор T1 не проводит, в то время как транзистор T2 делает, из -за эталонного напряжения (V_рефери) с напряжением1.98.В узле B цепь действует как разделитель напряжения, и напряжение может быть рассчитано с использованием следующих выражений:

Проводящее напряжение транзистора T2 низкое, с терминалом излучателя при 0,7 В, что меньше базового терминала при 1,28 В.

Когда входное напряжение увеличивается, транзистор T1 начинает проводить, что приводит к падению базового терминального напряжения транзистора T2.Когда транзистор T2 прекращает проведение, выходное напряжение увеличивается.

Когда входное напряжение на базовой терминале транзистора T1 уменьшается, T1 деактивирует, поскольку его базовое терминальное напряжение превышает 0,7 В. Это происходит, когда ток излучателя уменьшается, в результате чего транзистор проникает в режим вперед-активного.В результате напряжение на высоте коллектора и базовых терминалов повышения T2, позволяя небольшой ток через T2, что еще больше снижает напряжение излучателя и выключает T1.

Для T1 до деактивации входное напряжение должно упасть до 1,3 В.Таким образом, два пороговых напряжения составляют 1,9 В и 1,3 В.

Простые осцилляторы и переключатель деберуются с использованием триггеров Schmitt

Рисунок 13: Сцеилль с триггером Шмитта

Простые генераторы

Триггеры Шмитта могут действовать как простые генераторы, аналогичные таймеру 555, из -за их двойного порогового уровня.Они автономно генерируют периодические сигналы, необходимые для последовательных часовых импульсов или ссылок на время.Процесс колебаний зависит от предсказуемой зарядки и разгрузки конденсаторов через эти пороги.Это делает Schmitt Triggers идеальным для различных задач по срокам и формированию сигналов как в потребительской электронике, так и в промышленных системах.

Рисунок 14: Schmitt Trigger Debouncing

Переключатель дебютирует

Триггеры Schmitt требуются для декоративных переключателей.Механические переключатели часто производят шумные сигналы из -за их физических характеристик, таких как эластичность или пружинность, что приводит к множеству непреднамеренных сигнальных переходов.Сочетав триггеры Schmitt с цепью резисторов-капаситора (RC), этот шум очищается, что обеспечивает срабатывание каждого переключателя, генерирует один, чистый импульс.Эта настройка повышает надежность и производительность электронных схем, особенно в потребительских устройствах и промышленных управлениях, где необходимы точные входные действия.

Различия между триггерами Шмитта и компаратором

Аспект	Шмитт триггеры	Стандартные компараторы
Фундаментальная операция	Компаратор с гистерезисом с использованием положительного обратная связь	Схема Op-AMP с двумя входными сигналами
Выходные переходы	Стабильный и надежный из -за гистерезиса	Высокий или низкий на основе входного сигнала
Ответ на входные колебания	Изменения при определенных порогах входного напряжения	Быстрое переключение с незначительными колебаниями ввода
Приложения	Преобразует любую форму волны в квадратную форму волны	Детектор с нулевым перекрестком, детектор окон
Регулировка чувствительности	Тонкая настройка ширины гистерезиса	Требуется дополнительная внешняя схема
Пороговые уровни	Верхние (VUT) и нижние (VLT) пороги	Определено при 0 В или VREF (эталонное напряжение)
Гистерезис	Присутствует, VH = VUT - VLT	Нет, напряжение гистерезиса равенство нулю
Внешнее эталонное напряжение	Не требуется	Должен быть применен
Обратная связь	Использует положительные отзывы	Конфигурация открытия цикла, без обратной связи
Преимущества	Последовательные, устойчивые к шуму выходы	Проще, менее стабильно без дополнительных компонентов

Различия между триггерами Шмитта и буферами

Аспект	Шмитт триггер	Буферы
Фундаментальная операция	Преобразует аналоговые сигналы в цифровые Уборка шумных сигналов.	Усиливает входной сигнал для усиления большего загружается без изменения его логического состояния.
Выходные переходы	Резкие переходы из -за гистерезиса, который позволяет сделать окончательный переключение.	Прямые, острые переходы, которые повторяют Входное логическое состояние.
Ответ на входные колебания	Отзывчивый;стабилизирует выходы против коротких, Неактуальные колебания из -за гистерезиса.	Менее отзывчивый;непосредственно передает любое колебания к выходу.
Приложения	Используется в кондиционировании сигнала и идеально в среда с электрическим шумом	Используется в цифровых цепях для обеспечения сигнала целостность на более длительных расстояниях или более высоких цепях нагрузки.
Регулировка чувствительности	Регулируется через ширину гистерезиса;возможно Настраивается на разные уровни шума.	Обычно фиксированное, на основе дизайна буфера и не может быть скорректирован.
Пороговые уровни	Имеет два порогового уровня для переключения, который помогает в шумовом иммунитете.	Один пороговый уровень, соответствующий входной логике уровни
Гистерезис	Да, содержит гистерезис, который помогает в стабилизирующие шумные входы.	Нет, не хватает гистерезиса, делая их меньше эффективно против шума.
Внешнее эталонное напряжение	Можно применить для установки переключения пороги.	Непригодный;работает на основе ввода напряжение напрямую.
Обратная связь	Положительные отзывы хороши для создания Эффект гистерезиса.	Никакого механизма обратной связи не связан с;работает как простой усилитель сигнала.
Преимущества	Отлично подходит для шумных сред;уменьшается сигнал болтовни и ложное запуск.	Простой дизайн, низкая стоимость и эффективность в Поддержание амплитуды сигнала без разложения.

CMOS Schmitt Trigger

Рисунок 15: CMOS Schmitt Trigger

Технология CMOS значительно улучшает триггеры Шмитта, позволяя им работать на более низких уровнях мощности.Это улучшение требуется для батарейных и портативных устройств, где требуется энергоэффективность.Использование комплементарной технологии металла-оксида-семинардантатора (CMOS) в Triggers Schmitt использует преимущества низкого статического энергопотребления компонентов CMOS.

Интеграция технологии CMOS позволяет запускам Schmitt набрать меньше энергии и уменьшает тепло генерируемость во время эксплуатации, повышая надежность и долговечность.Это хорошо для устройств, нуждающихся в длительном сроке работы и минимального обслуживания.Триггеры Schmitt на основе CMOS также выигрывают от масштабируемости технологии и совместимости с другими современными полупроводниковыми процессами.Это делает их широко применимыми в цифровых и смешанных средах.

Триггеры CMOS Schmitt сочетают в себе традиционную функциональность пороговой логики с расширенной технологией полупроводников с низким энергопотреблением, что делает их идеальными для сложных электронных применений.Эти приложения варьируются от встроенных систем в автомобильных и промышленных условиях до потребительской электроники, требующей высокой эффективности и компактной конструкции.Стратегическое использование технологии CMOS усиливает внутренние преимущества Schmitt Triggers, подчеркивая их развивающуюся роль в современном электронном дизайне.

Шмитт триггер воздействует на датчики

Технология запуска Schmitt, которая снижает шум и производит устойчивые сигналы, необходимые для современной электроники, потому что она повышает точность и надежность датчика.Он используется в датчиках температуры, звука и света для фильтрации нежелательных сигналов и уменьшения ложных показаний.Установив правые пороговые значения и игнорируя небольшие входные вариации до тех пор, пока не будет скрещивается большой порог, этот метод повышает производительность датчика при устранении шума.

Триггеры Schmitt управляют активацией датчика, включая или выключают их на основе конкретных условий, экономия мощности и продление срока службы датчика.Они увеличивают диапазон измерения датчика, настраивая пороги для различных сигналов, что позволяет точно измерения в разных средах.Настройка триггеров Schmitt включает в себя выбор подходящих порогов, и после установки они работают автоматически, обеспечивая последовательные и точные показания без постоянной регулировки.Триггеры Schmitt улучшают сенсорные системы, делая их точными и надежными, и полезным для любого, кто проектирует и использует датчики в современной электронике.

Преимущества и недостатки триггеров Шмитта

Повышенная производительность с превосходным иммунитетом шума

Триггеры Шмитта полезны для улучшения современных электронных цепей из -за их превосходного шумового иммунитета.Они фильтруют не относящиеся к делу сигнала и шум, гарантируя, что выход остается стабильным и ясным.Эта надежность необходима в точных приложениях, предотвращая ошибки и эксплуатационную неопределенность, вызванную шумом.Способность Schmitt Triggers поддерживать постоянный выход в различных условиях помогает избежать ложного запуска.

Универсальность в электронных системах

Универсальность Schmitt Triggers делает их широко используемыми в различных электронных системах.Они используются в ролях, начиная от генерации точных колебаний в цепях синхронизации до дебатации входов в механических переключателях.Эта гибкость делает их ключевым компонентом в электронном дизайне, адаптируемой к широкому спектру функций.

Проблемы проектирования и сложность калибровки

Тем не менее, триггеры Schmitt также представляют проблемы дизайна.Установка правильных порогов для сигнальных переходов требует точной калибровки кривой гистерезиса.Инженеры должны тщательно отрегулировать эти пороги, чтобы сбалансировать отзывчивость со стабильностью, что может усложнить конструкцию цепи.Достижение оптимальной производительности требует тщательной настройки, добавляя сложность к электронным системам.

Более высокое энергопотребление

Триггеры Schmitt обычно потребляют больше мощности, чем основные компараторы из -за дополнительных компонентов, необходимых для гистерезиса, таких как резисторы обратной связи.Этот более высокий спрос на мощность может быть недостатком в чувствительных к энергии приложениям, где требуется эффективность.

Применение триггеров Шмитта

Триггеры Schmitt широко доступны в различных формах и пакетах для удовлетворения разнообразных промышленных и коммерческих потребностей.На рынке электронных компонентов они часто интегрированы в такие устройства, как буферы или инверторы.Однако не все такие устройства используют технологию триггеров Schmitt.Например, инвертор HEX 74HC04 включает в себя входы триггеров Шмитта, что делает его эффективным в шумных условиях.Аналогичным образом, 4081 Quad и Gate оснащены запусками Schmitt, повышая целостность сигнала.

Триггеры Schmitt доступны как в формах DIP (двойной встроенный пакет), так и в SMD (поверхностное устройство), обслуживая различные методы сборки и требования к проектированию.Выбор правильного пакета зависит от конкретных потребностей приложения, таких как пространственные ограничения и производственные предпочтения.

Триггеры Schmitt подходят для широкого спектра проектов, от простых DIY Electronics до передовых промышленных систем.Они повышают целостность сигнала и повышают производительность электронных цепи, что делает их необходимыми как в любителях, так и в профессиональной электронике.

Заключение

Триггер Schmitt является выдающейся частью электронного дизайна, обеспечивающего точность, надежность и универсальность для различных целей.Это помогает снизить шум сигнала и является неотъемлемой частью энергоэффективной технологии CMOS.Хотя проектирование и калибровка триггеров Schmitt может быть сложным, их преимущества в снижении шума и стабильности превосходны.Они используются во многих областях, от кондиционирования сигнала датчика до передовых цифровых цепей, демонстрируя их длительную важность и гибкость в развивающихся технологиях.Понимание их истории, технических аспектов и практического использования подчеркивает постоянную важность триггеров Шмитта и их роль в будущих электронных инновациях.

Часто задаваемые вопросы [FAQ]

1. Что делает триггер Шмитта?

Триггер Schmitt - это электронная схема, которая функционирует как детектор уровня напряжения сигнала и преобразователь.Он служит для преобразования различных входных сигналов в стабильные цифровые выходные сигналы.Основной характеристикой триггера Schmitt является его гистерезис, функция, которая включает в себя два разных уровня порогового напряжения: один для перехода от низкого к высокому (верхний порог), а другой для перехода от высокого к низкому (нижний порог).Это двойное пороговое действие помогает устранить шум и обеспечивает чистые, острые переходы, что полезно для стабилизации сигналов, которые могут быть шумными или имеют колеблющиеся амплитуды.

2. Почему мы используем триггер Schmitt вместо компаратора?

В то время как оба триггера Schmitt и компараторы используются для сравнения уровней напряжения, триггеры Schmitt предпочтительны в приложениях, требующих большего иммунитета шума и стабильности сигнала.Кораптор выводит высокое или низкое состояние в зависимости от того, является ли входное напряжение выше или ниже одного порогового значения.Это может привести к быстрому переключению выхода, если входной сигнал колеблется вокруг порога, особенно если сигнал шумный.Триггер Schmitt, с его двумя различными пороговыми уровнями, позволяет избежать этой проблемы, предоставляя четкое различие между высокими и низкими состояниями даже в присутствии шума сигнала, тем самым стабилизируя выход.

3. Является ли триггер Шмитта инвертор?

Триггер Schmitt может быть спроектирован как функционирование как инвертор или не инвертор, в зависимости от необходимости.В своей основной форме триггер Schmitt выводит высокий сигнал, когда входное напряжение падает ниже нижнего порога и низкий сигнал, когда вход превышает верхний порог.Если спроектирован как инвертирующий триггер Шмитта, он изменяет входную логику, то есть выходной сигнал низкий, когда вход ниже нижнего порога и высокий, когда выше верхнего порога.Следовательно, действует ли триггер Schmitt как инвертор, зависит от ее конкретной конфигурации схемы.

4. Где используются триггеры Шмитта?

Шмитт запускает приложения, нуждающиеся в чистых цифровых сигналах от шумных или аналоговых входов.Они обычно используются для кондиционирования сигнала для очистки выходов датчиков перед тем, как подавать их в цифровые схемы, генерацию квадратных волн в осцилляторах для получения стабильных сигналов из шумных или синусоидальных входов, деберуя переключатели для обеспечения единого выходного перехода, несмотря на механический отскок, и в системах связи сИнтерпретируйте сигналы на расстоянии, которые могли бы ухудшить или накопленный шум.

5. Каково значение триггера Шмитта?

Значение триггера Schmitt заключается в его способности обеспечивать стабильность сигнала и шумовой иммунитет в цифровых электронных системах.Его двойная черта функция помогает преобразовать шумные или аналоговые сигналы в цифровые без ошибок, вызванных шумом сигнала или помех.Эта возможность лучше всего повысить надежность и производительность электронных систем, особенно в средах, подверженных высоким электромагнитным помехам.Таким образом, триггеры Schmitt являются необходимыми в приложениях, требующих надежной цифровой обработки сигналов.