Schmitt mencetuskan definisi, fungsi, dan aplikasi

Pencetus Schmitt digunakan secara meluas dalam elektronik untuk tingkah laku yang unik, yang menjadikannya berkesan untuk membezakan antara keadaan yang berbeza dari isyarat input.Tidak seperti suis berasaskan ambang mudah, Schmitt mencetuskan output mereka stabil sehingga isyarat input mencapai tahap ambang tinggi atau rendah tertentu, menjadikannya ideal untuk memproses isyarat bising atau berfluktuasi.

Katalog

Gambaran Keseluruhan Pencetus Schmitt

Pencetus Schmitt adalah litar komparator khusus yang menggabungkan maklum balas positif, membolehkannya berfungsi sebagai suis ambang.Direka untuk menstabilkan voltan output terhadap turun naik input kecil, ia mempamerkan ciri-ciri input-output yang tajam.Apabila voltan input meningkat di atas ambang positif set, output beralih tinggi;Apabila ia jatuh di bawah ambang negatif, output jatuh rendah.Sekiranya input kekal di antara ambang ini, keadaan output memegang mantap.Tingkah laku dwi-ambang ini, atau histeresis, memberikan ciri-ciri seperti memori yang mencetuskan Schmitt, mengkategorikannya sebagai multivibrator yang boleh dibelenggu.Pemicu Schmitt sangat berkesan sebagai litar membentuk gelombang, menukar bentuk gelombang analog ke dalam gelombang persegi untuk pemprosesan digital.Mereka cemerlang dalam pengurangan bunyi untuk konfigurasi gelung terbuka dan boleh berfungsi sebagai multivibrators dalam konfigurasi maklum balas.Ciri histerisis meminimumkan gangguan isyarat, menjadikan Schmitt mencetuskan tidak ternilai dalam pelbagai aplikasi

Memperbaiki pelaksanaan pencetus Schmitt

Proses mencipta pencetus Schmitt menggunakan diod terowong memanfaatkan keluk ciri-ciri volt-amal yang unik "N" diod.Ia tepat mengendalikan peralihan voltan sebagai ayunan input melintasi lengkung ini, memukul ambang tertentu sebelum membalikkan.Dalam penggunaan lanjutan, menggabungkan komponen berasaskan transistor dengan diod terowong meningkatkan kecekapan penukaran melalui maklum balas positif yang dipertingkatkan.

Menggunakan diod terowong

Satu pendekatan untuk membina pencetus Schmitt adalah dengan diod terowong, yang mempunyai lengkung voltan semasa "N" berbentuk.Apabila isyarat input bergerak sepanjang lengkung ini, suis diod hanya menyatakan apabila tahap voltan tertentu diseberang.Walau bagaimanapun, diod terowong kurang stabil daripada pilihan lain, jadi litar berasaskan transistor dengan maklum balas positif biasanya lebih disukai untuk kebolehpercayaan yang lebih baik.

Schmitt berasaskan komparator mencetuskan

Satu lagi kaedah biasa menggunakan komparator dengan maklum balas positif.Dalam persediaan ini, komparator beralih ke output yang tinggi apabila voltan input melepasi ambang atas dan kembali ke output yang rendah apabila ia jatuh di bawah ambang yang lebih rendah.Rangkaian perintang maklum balas menetapkan ambang ini dan memastikan tingkah laku beralih yang konsisten.Reka bentuk ini sering dipertingkatkan dengan diod zener untuk mengurangkan kepekaan terhadap variasi bekalan kuasa, meningkatkan nisbah penolakan bekalan kuasa (PSRR) dan menstabilkan prestasi.

Dua transistor Schmitt Trigger

Pencetus Schmitt yang lebih mudah boleh dibuat menggunakan dua transistor silang.Di sini, keadaan setiap transistor bergantung kepada yang lain, mewujudkan litar yang boleh dibelenggu.Apabila voltan input rendah, satu transistor dimatikan, membolehkan yang lain dijalankan.Apabila input meningkat melepasi titik tertentu, transistor flip keadaan, menukar output.Reka bentuk ini dapat dipermudahkan lagi dengan menyesuaikan nilai perintang, menjadikannya sesuai untuk aplikasi kuasa rendah.

Meneroka pelbagai aplikasi pencetus Schmitt

Pemicu Schmitt terkenal dengan hubungan input-output tajam dan stabil, yang sangat berguna untuk mengubah isyarat analog ke dalam bentuk gelombang yang bersih dan digital.Mereka sangat berkesan untuk mengurangkan bunyi kerana mereka tidak bertindak balas terhadap turun naik kecil dalam julat histeresis.Imuniti bunyi ini menjadikan mereka berharga dalam aplikasi di mana output yang stabil adalah penting.

Penukaran gelombang

Pencetus Schmitt berkesan dalam mengubah bentuk gelombang analog, seperti isyarat sinusoidal atau segi tiga, ke dalam gelombang persegi.Ini berguna dalam sistem digital yang memerlukan isyarat nadi yang bersih dan stabil.

Pulse membentuk dalam litar digital

Dalam sistem digital, denyutan boleh merosot semasa penghantaran, dengan tepi menjadi kurang jelas.Schmitt mencetuskan memulihkan kejelasan isyarat ini, mengubah bentuk gelombang yang terdistorsi ke dalam denyutan segi empat tepat yang sesuai untuk pemprosesan digital.

Diskriminasi amplitud

Pemicu Schmitt juga boleh berfungsi sebagai diskriminator amplitud dengan menapis isyarat amplitud yang lebih rendah.Dengan menetapkan ambang minimum, hanya isyarat yang melebihi tahap ini dibenarkan untuk lulus, menjadikannya berguna untuk aplikasi pemprosesan isyarat di mana bunyi perlu dihapuskan.

Litar multivibrator

Apabila digabungkan dengan kapasitor, pencetus Schmitt boleh membuat bentuk gelombang berayun, sering digunakan sebagai pulsa jam dalam litar berurutan.Konfigurasi ini membolehkan pencetus Schmitt berfungsi sebagai multivibrator monostable atau astable, menghasilkan isyarat masa yang boleh dipercayai.

Komponen yang digunakan secara meluas

Dalam pelbagai dunia Schmitt mencetuskan litar bersepadu (ICS), pelbagai konfigurasi dan fungsi memenuhi pelbagai keperluan reka bentuk.Beberapa litar bersepadu (ICS) menggabungkan fungsi pencetus Schmitt, yang menawarkan penyelesaian yang mudah untuk pelbagai aplikasi.Berikut adalah beberapa contoh yang digunakan secara meluas:

74LS182N: Dual empat input NAND Gate dengan fungsi yang baik.

74LS14: Enam Inverter Schmitt Trigger.

74HC132 : Dual dua input NAND Gates dengan input mencetuskan Schmitt.

74221: Dual Monostable Multivibrators dengan pencetus Schmitt terbina dalam.

CD4093: Quad Dual-Input Schmitt Trigger.

IC ini memudahkan pelaksanaan pencetus Schmitt dalam pelbagai litar, membolehkan aplikasi dari penukaran gelombang asas kepada pemprosesan logik digital lanjutan.Pemicu Schmitt adalah alat yang sangat diperlukan dalam elektronik untuk keupayaan mereka untuk menapis bunyi bising, bentuk gelombang bentuk, dan meningkatkan kestabilan isyarat, menjadikannya komponen penting dalam sistem analog dan digital.

Dengan memahami sifat -sifat unik dan aplikasi serba boleh pemicu Schmitt, anda boleh membuat pilihan yang tepat tentang bagaimana dan bila untuk mengintegrasikannya ke dalam litar untuk mencapai isyarat yang lebih bersih dan lebih dipercayai.

Soalan Lazim [Soalan Lazim]

1. Apakah pencetus Schmitt digunakan?

Pencetus Schmitt biasanya digunakan dalam penyaman isyarat untuk membersihkan isyarat bising sebelum diproses dalam litar digital.Mereka amat berguna untuk menghapuskan "melantun" dalam suis mekanikal, memastikan isyarat digital yang stabil dan bebas bunyi.

2. Apakah nama lain untuk pencetus Schmitt?

Litar pencetus Schmitt kadang -kadang dirujuk sebagai "komparator regeneratif" kerana ia menggunakan maklum balas positif untuk mengekalkan operasi yang boleh dibelenggu.Pemicu Schmitt boleh dibina menggunakan komponen yang berbeza, termasuk op-amps dan transistor.Terdapat dua jenis utama berdasarkan reka bentuk: pemicu Schmitt berasaskan op-amp dan pencetus Schmitt berasaskan transistor.