Về cơ bản, Kích hoạt Schmitt là một multivibrator với hai trạng thái ổn định , và đầu ra vẫn ở một trong các trạng thái ổn định cho đến khi có thông báo mới. Sự thay đổi từ điều kiện ổn định này sang điều kiện khác diễn ra khi tín hiệu đầu vào kích hoạt xấp xỉ. Các hoạt động của multivibrator yêu cầu một bộ khuếch đại có phản hồi tích cực với độ lợi vòng lặp trên sự thống nhất. Mạch này thường được sử dụng để thay đổi các sóng vuông bằng cách khác nhau dần dần ranh giới về phía các cạnh sắc nét được sử dụng trong các mạch kỹ thuật số, cũng như chuyển mạch gỡ lỗi. Bài viết này thảo luận thật là một kích hoạt Schmitt , Schmitt kích hoạt hoạt động với một sơ đồ mạch với làm việc và ứng dụng.
Trình kích hoạt Schmitt là gì?
Trình kích hoạt Schmitt có thể được định nghĩa vì nó là một người so sánh . Nó sử dụng phản hồi tích cực và chuyển đổi đầu vào hình sin thành đầu ra sóng vuông. Đầu ra của Schmitt Trigger thay đổi ở điện áp ngưỡng trên và ngưỡng dưới, là điện áp tham chiếu của dạng sóng đầu vào. Nó là một mạch ổn định kép trong đó đầu ra thay đổi giữa hai mức điện áp trạng thái ổn định (Cao và Thấp) khi đầu vào đạt đến mức điện áp ngưỡng được thiết kế nhất định.
Mạch kích hoạt Schmitt
Chúng được phân thành hai loại cụ thể là đảo ngược kích hoạt Schmitt và kích hoạt Schmitt không đảo ngược . Bộ kích hoạt Schmitt đảo ngược có thể được định nghĩa là một phần tử của đầu ra được kết nối với cực dương của hoạt động khuếch đại . Tương tự, không đảo ngược bộ khuếch đại có thể được xác định khi tín hiệu đầu vào được đưa ra tại cực âm của bộ khuếch đại hoạt động.
UTP và LTP là gì?
Các UTP và LTP trong trình kích hoạt Schmitt sử dụng op-amp 741 không là gì ngoài UTP là viết tắt của điểm kích hoạt trên , trong khi LTP là viết tắt của điểm kích hoạt thấp hơn . Độ trễ có thể được định nghĩa là khi đầu vào cao hơn một ngưỡng đã chọn nhất định (UTP), đầu ra thấp. Khi đầu vào dưới một ngưỡng (LTP), đầu ra cao khi đầu vào nằm giữa hai ngưỡng, đầu ra vẫn giữ nguyên giá trị hiện tại của nó. Hành động ngưỡng kép này được gọi là hiện tượng trễ.
Điểm kích hoạt trên và dưới
V Hysteresis = UTP-LTP trong ví dụ của chúng tôi
Điểm ngưỡng trên (Kích hoạt), điểm Ngưỡng dưới (Kích hoạt) - đây là những điểm mà tín hiệu đầu vào được so sánh. Các giá trị của UTP và
LTP cho mạch trên bao gồm
UTP = + V * R2 / (R1 + R2)
LTP = -V * R2 / (R1 + R2)
Khi hai mức được so sánh, có thể có dao động (hoặc săn) ở biên giới. Có từ trễ ngăn cản vấn đề dao động này được giải quyết. Bộ so sánh luôn so sánh với điện áp tham chiếu cố định (tham chiếu đơn) trong khi trình kích hoạt Schmitt so sánh với hai điện áp khác nhau được gọi là UTP và LTP.
Giá trị UTP và LTP cho phần trên Kích hoạt Schmitt sử dụng mạch op-amp 741 có thể được tính bằng cách sử dụng các phương trình sau đây.
Chúng ta biết rằng,
UTP = + V * R2 / (R1 + R2)
LTP = -V * R2 / (R1 + R2)
UTP = + 10V * 5𝐾 / 5𝐾 + 10𝐾 = + 3,33 V
LTP = -10V * 5𝐾 / 5𝐾 + 10𝐾 = - 3,33 V
Kích hoạt Schmitt sử dụng IC 555
Các sơ đồ mạch của bộ kích hoạt Schmitt sử dụng IC555 được hiển thị bên dưới. Mạch sau có thể được xây dựng với Linh kiện điện tử , nhưng IC555 là một thành phần thiết yếu trong mạch này. Cả hai chân của IC như chân 4 & chân 8 đều được kết nối với nguồn Vcc. Hai chân như 2 & 6 bị ngắn mạch và đầu vào được cấp cho các chân này với sự trợ giúp của tụ điện.
Schmitt Trigger sử dụng IC 555
Điểm chung của hai chân có thể được cung cấp điện áp phân cực bên ngoài (Vcc / 2) bằng cách sử dụng quy tắc phân áp có thể được hình thành bởi hai điện trở cụ thể là R1 & R2. Đầu ra giữ các giá trị của nó trong khi đầu vào nằm trong số hai giá trị ngưỡng được gọi là Độ trễ. Mạch này có thể hoạt động giống như một phần tử bộ nhớ.
Các giá trị ngưỡng là 2 / 3Vcc & 1 / 3Vcc. Cấp trên người so sánh các tour du lịch ở mức 2 / 3Vcc trong khi các tour du lịch so sánh nhỏ ở mức cung cấp 1 / 3Vcc.
Điện áp chính được đối chiếu với hai giá trị ngưỡng bằng cách sử dụng các bộ so sánh riêng lẻ. Các flip-flop (FF) được sắp xếp hoặc sắp xếp lại do đó. Sản lượng sẽ trở nên cao hoặc thấp tùy thuộc vào điều này.
Bộ kích hoạt Schmitt sử dụng bóng bán dẫn
Các Mạch kích hoạt Schmitt sử dụng một bóng bán dẫn được hiển thị bên dưới. Mạch sau có thể được xây dựng với linh kiện điện tử cơ bản , nhưng hai bóng bán dẫn là các thành phần cần thiết cho mạch này.
Bộ kích hoạt Schmitt sử dụng bóng bán dẫn
Khi điện áp đầu vào (Vin) là 0 V, thì bóng bán dẫn T1 sẽ không dẫn điện, trong khi bóng bán dẫn T2 sẽ dẫn điện do tham chiếu điện áp (Vref) với điện áp1,98. Tại nút B, mạch có thể được coi như một bộ chia điện áp để tính hiệu điện thế với sự trợ giúp của các biểu thức sau.
Vin = 0V, Vref = 5V
Va = (Ra + Rb / Ra + Rb + R1) * Vref
Vb = (Rb / Rb + R1 + Ra) * Vref
Điện áp dẫn của bóng bán dẫn T2 thấp và điện áp đầu cực phát của bóng bán dẫn sẽ là 0,7 V nhỏ hơn so với cực cơ sở của bóng bán dẫn sẽ là 1,28 V.
Do đó, khi chúng ta tăng điện áp đầu vào, giá trị của bóng bán dẫn T1 có thể bị vượt qua nên bóng bán dẫn sẽ dẫn điện. Đây sẽ là lý do để giảm điện áp đầu cuối cơ sở của bóng bán dẫn T2. Khi bóng bán dẫn T2 không dẫn điện lâu hơn thì điện áp đầu ra sẽ được tăng lên.
Sau đó, Vin (điện áp đầu vào) tại cực gốc của bóng bán dẫn T1 sẽ bắt đầu từ chối & nó sẽ tắt bóng bán dẫn vì điện áp đầu cuối của bóng bán dẫn sẽ trên 0,7 V của đầu cực phát của nó.
Điều này sẽ xảy ra khi dòng phát sẽ từ chối kết thúc ở bất cứ nơi nào mà bóng bán dẫn sẽ tìm thấy ở chế độ hoạt động thuận. Vì vậy, điện áp tại bộ thu sẽ tăng lên, và cũng là đầu cuối cơ sở của bóng bán dẫn T2. Điều này sẽ lý do để dòng chảy ít qua bóng bán dẫn T2 hơn nữa nó sẽ làm giảm điện áp của các bộ phát của bóng bán dẫn và cũng làm tắt bóng bán dẫn T1. Trong trường hợp này, điện áp đầu vào yêu cầu giảm 1,3V để tắt bóng bán dẫn T1. Vì vậy, cuối cùng hai ngưỡng điện áp sẽ là 1.9V & 1.3V.
Ứng dụng kích hoạt Schmitt
Các sử dụng trình kích hoạt Schmitt bao gồm những điều sau đây.
- Bộ kích hoạt Schmitt chủ yếu được sử dụng để thay đổi sóng sin thành sóng vuông.
- Chúng phải được sử dụng trong mạch khử nhiễu của công tắc đối với các yêu cầu đầu vào ồn ào hoặc chậm chạp như được làm sạch hoặc tăng tốc
- Chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng như điều hòa tín hiệu để loại bỏ nhiễu tín hiệu trong mạch kỹ thuật số .
- Chúng được sử dụng để thực hiện thư giãn dao động cho các thiết kế phản hồi tiêu cực vòng kín
- Chúng được sử dụng trong chuyển đổi nguồn điện cũng như bộ tạo chức năng
Vì vậy, đây là tất cả về Lý thuyết kích hoạt Schmitt . Chúng được tìm thấy trong một số ứng dụng trong các mạch số tương tự và kỹ thuật số. Tính linh hoạt của TTL Schmitt là bất lợi với phạm vi cung cấp hẹp, công suất giao diện một phần, trở kháng đầu vào nhỏ và các đặc tính không ổn định của đầu ra. Điều này có thể được thiết kế với các thiết bị rời rạc để thuyết phục một thông số chính xác, tuy nhiên, điều này cần thận trọng và mất thời gian để thiết kế. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, đó là ưu điểm của Schmitt Trigger ?
