Basicamente, o Gatilho Schmitt é um multivibrador com dois estados estáveis , e a saída permanece em um dos estados estáveis até novo aviso. A mudança de uma condição estável para outra ocorre quando o sinal de entrada é ativado aproximadamente. O operação do multivibrador requer um amplificador com feedback positivo com ganho de loop acima da unidade. Este circuito é freqüentemente usado para alterar ondas quadradas, diferindo gradualmente os limites em direção às bordas agudas usadas em circuitos digitais, bem como debouncing de switch. Este artigo discute que gatilho Schmitt , Gatilhos Schmitt funcionando com um diagrama de circuito com trabalho e aplicações.
O que é um Schmitt Trigger?
O gatilho Schmitt pode ser definido por ser um regenerativo comparador . Ele emprega feedback positivo e converte a entrada sinusoidal em uma saída de onda quadrada. A saída do Schmitt Trigger oscila nas tensões limite superior e inferior, que são as tensões de referência da forma de onda de entrada. É um circuito biestável no qual a saída oscila entre dois níveis de tensão de estado estacionário (alto e baixo) quando a entrada atinge certos níveis de tensão limite projetados.
Circuito Schmitt Trigger
Estes são classificados em dois tipos, a saber invertendo o gatilho Schmitt e gatilho Schmitt sem inversão . O gatilho Schmitt de inversão pode ser definido como um elemento de saída conectado ao terminal positivo do amplificador operacional . Da mesma forma, o não-inversor amplificador pode ser definido como o sinal de entrada é dado no terminal negativo do amplificador operacional.
O que são UTP e LTP?
O UTP e LTP no gatilho Schmitt usando op-amp 741 são nada mais que UTP significa ponto de gatilho superior , enquanto LTP significa o ponto de gatilho inferior . A histerese pode ser definida como quando a entrada é superior a um certo limite escolhido (UTP), a saída é baixa. Quando a entrada está abaixo de um limite (LTP), a saída é alta quando a entrada está entre os dois, a saída retém seu valor atual. Essa ação de limite duplo é chamada de histerese.
Ponto de gatilho superior e inferior
Histerese V = UTP-LTP em nosso exemplo
Ponto de limite superior (gatilho), pontos de limite inferior (gatilho) - esses são os pontos onde o sinal de entrada é comparado. Os valores de UTP e
LTP para o circuito acima inclui o seguinte
UTP = + V * R2 / (R1 + R2)
LTP = -V * R2 / (R1 + R2)
Quando dois níveis devem ser comparados, pode haver oscilação (ou oscilação) na fronteira. Ter histerese impede que este problema de oscilação seja resolvido. O comparador compara sempre com uma tensão de referência fixa (referência única), enquanto o disparo Schmitt compara com duas tensões diferentes chamadas UTP e LTP.
Os valores UTP e LTP para o acima Gatilho Schmitt usando o circuito op-amp 741 pode ser calculado usando as seguintes equações.
Nós sabemos isso,
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
Schmitt Trigger usando IC 555
O diagrama de circuito do gatilho Schmitt usando IC555 é mostrado abaixo. O circuito a seguir pode ser construído com componentes eletrônicos , mas IC555 é um componente essencial neste circuito. Ambos os pinos do IC, como o pino 4 e o pino 8, são conectados à alimentação Vcc. Os dois pinos como 2 e 6 estão em curto, e a entrada é mutuamente dada a esses pinos com a ajuda de um capacitor.
Schmitt Trigger usando 555 IC
O ponto mútuo dos dois pinos pode ser fornecido com uma tensão de polarização externa (Vcc / 2) usando o regra do divisor de tensão que pode ser formado por dois resistores ou seja, R1 e R2. A saída mantém seus valores enquanto a entrada está entre os dois valores de limite que são chamados de histerese. Este circuito pode funcionar como um elemento de memória.
Os valores limite são 2 / 3Vcc e 1 / 3Vcc. O superior comparador tours no 2 / 3Vcc enquanto o comparador menor gira no fornecimento de 1 / 3Vcc.
A tensão da chave é contrastada com os dois valores de limite usando comparadores individuais. O flip-flop (FF) é organizado ou reorganizado conseqüentemente. A saída será alta ou baixa dependendo disso.
Schmitt Trigger usando transistores
O Circuito de gatilho Schmitt usando um transistor é mostrado abaixo. O seguinte circuito pode ser construído com componentes eletrônicos básicos , mas dois transistores são componentes essenciais para este circuito.
Schmitt Trigger usando transistores
Quando a tensão de entrada (Vin) é 0 V, então o transistor T1 não conduzirá, enquanto o transistor T2 conduzirá devido à referência de tensão (Vref) com a voltagem1,98. No nó B, o circuito pode ser tratado como um divisor de tensão para calcular a tensão com a ajuda das seguintes expressões.
Vin = 0V, Vref = 5V
Va = (Ra + Rb / Ra + Rb + R1) * Vref
Vb = (Rb / Rb + R1 + Ra) * Vref
A tensão de condução do transistor T2 é baixa e a tensão do terminal do emissor do transistor será de 0,7 V é menor do que o terminal base do transistor que será de 1,28 V.
Portanto, quando aumentamos a tensão de entrada, o valor do transistor T1 pode ser cruzado para que o transistor conduza. Esta será a razão para diminuir a tensão do terminal base do transistor T2. Quando o transistor T2 não está conduzindo por mais tempo, a tensão de saída será aumentada.
Posteriormente, o Vin (tensão de entrada) no terminal base do transistor T1 começará a recusar e desativará o transistor, pois a tensão do terminal base do transistor estará acima de 0,7 V de seu terminal emissor.
Isso ocorrerá quando a corrente do emissor se recusar a terminar onde quer que o transistor se encontre no modo de ativo direto. Portanto, a tensão no coletor aumentará e também no terminal da base do transistor T2. Isso fará com que flua pouca corrente através do transistor T2, além de diminuir a tensão dos emissores do transistor e também desligar o transistor T1. Neste caso, a tensão de entrada requer queda de 1,3 V para desativar o transistor T1. Então, finalmente, as duas tensões limite serão 1,9 V e 1,3 V.
Aplicativos Schmitt Trigger
O usos do gatilho Schmitt inclui o seguinte.
- Os gatilhos Schmitt são usados principalmente para transformar uma onda senoidal em uma onda quadrada.
- Eles devem ser utilizados no circuito de de-bouncer do switch para requisitos de entrada ruidosos, de outra forma lenta, como limpeza ou aceleração
- Estes são normalmente utilizados em aplicações como condicionamento de sinal para remoção de ruído de sinais em circuitos digitais .
- Eles são usados para implementar relaxamento osciladores para projetos de resposta negativa de circuito fechado
- Eles são usados na troca suprimentos de energia bem como geradores de função
Portanto, tudo se trata de Teoria do gatilho de Schmitt . Eles são encontrados em várias aplicações em circuitos numéricos analógicos e digitais. A flexibilidade de um TTL Schmitt é prejudicada por sua estreita faixa de alimentação, capacidade de interface parcial, pequena impedância de entrada e características instáveis de saída. Isso pode ser projetado com dispositivos discretos para convencer um parâmetro exato, no entanto, isso é cauteloso e leva tempo para projetar. Aqui está uma pergunta para você, quais são os vantagens de um Schmitt Trigger ?
