¿Alguna vez has escuchado hablar del gatillo Schmitt y te has preguntado qué es y cómo funciona? En este artículo, te explicaremos todo lo que necesitas saber sobre esta importante función en la electrónica y cómo se utiliza en circuitos integrados. Sigue leyendo para descubrir cómo el gatillo Schmitt puede ayudar a obtener señales de entrada más limpias y estables.
En este tutorial aprenderemos qué es el disparador Schmitt y cómo funciona. Puede ver el vídeo a continuación o leer el artículo escrito a continuación.
descripción general
El disparador Schmitt es un tipo de entrada lógica que proporciona histéresis o dos niveles de voltaje de umbral diferentes para los flancos ascendente y descendente. Esto es útil porque puede evitar errores cuando tenemos señales de entrada ruidosas de las que queremos obtener señales de onda cuadrada.
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Tipos de desencadenantes de Schmitt
Hay muchos circuitos integrados lógicos con disparadores Schmitt incorporados en sus entradas, pero también se pueden construir con transistores o, más simplemente, con uno. amplificador operacionalo comparador y simplemente agregue algunas resistencias y obtenga una respuesta positiva.
Disparador Schmitt basado en amplificador operacional
Aquí tenemos un amplificador operacional cuya entrada inversora está conectada a tierra o cero voltios y cuya entrada no inversora está conectada a una entrada de voltaje VEN. Entonces, esto es en realidad un comparador y compara la entrada no inversora con la entrada inversora o, en este caso, el voltaje de entrada V.EN a 0 V. Entonces, si el VEN Si el valor es inferior a 0 voltios, la salida del comparador es negativaCCC y cuando el voltaje de entrada es superior a 0 voltios, la salida es positiva VCCC.
Ahora,>EN y la entrada no inversora obtenemos el disparador Schmitt. Ahora la salida de V cambiaCCC– a VCCC+ cuando el voltaje en el nodo A excede 0 voltios.
Esto>EN La entrada se realiza utilizando las siguientes ecuaciones. Obtenemos estas ecuaciones con las siguientes relaciones. La “i” actual a través de esta línea es igual a VEN –VA dividido por R1 así como V.A –VFUERA DE dividido por R2. Entonces si reemplazamos la VA Con cero obtenemos la ecuación final porque necesitamos este valor para el cambio. Por ejemplo, si la salida es -12 voltios y el VEN Si la entrada es negativa y creciente, el cambio se produce de -12V a +12V según la ecuación y los valores de las resistencias a 6 voltios y viceversa cuando VEN La entrada es alta y desciende, el cambio de +12V a -12V se produce a -6 voltios.
Gatillo Schmitt no simétrico
Para obtener dos umbrales asimétricos diferentes podemos utilizar este circuito de una fuente de alimentación simple que invierte el disparador Schmitt. Aquí la VÁRBITRO El voltaje es el mismo que V.CCC del amplificador operacional. Bueno, porque la VEN La entrada está conectada a la entrada inversora del amplificador operacional, cuando sus valores alcanzan el umbral superior, la salida se apaga a 0 voltios, y luego cuando sus valores disminuyen al umbral inferior, la salida se enciende. a 5 voltios.
A>ÁRBITRO y el vCCC es de 5 voltios y las tres resistencias tienen los mismos 10 kOhm. Entonces, lo que necesitamos calcular ahora es el voltaje en el nodo A. En el primer caso, cuando la salida es 0V, nuestro circuito se ve así: un divisor de voltaje simple y el valor de VA es 1,66 V. Esto significa que la VEN La entrada debe caer por debajo de este valor para que la salida se active a 5 voltios. Con estos 5 voltios en la salida el circuito ahora se ve así. El valor de la V.A es 3,33 V. Esto significa que la VEN La entrada debe superar este valor para que la salida se apague a 0 voltios.
Disparador Schmitt basado en transistores
También podemos construir un disparador Schmitt usando transistores. Aprenderá cómo funciona el disparador Schmitt del transistor en mi próximo tutorial. Haga clic aquí para visitar.
¿Qué es el gatillo Schmitt y cómo funciona?
Visión general
El gatillo Schmitt es un tipo de entrada lógica que proporciona histéresis o dos niveles de voltaje de umbral diferentes para los flancos ascendentes y descendentes. Esto es útil porque puede evitar errores cuando tenemos señales de entrada ruidosas de las cuales queremos obtener señales de onda cuadrada.
Por ejemplo, si tenemos una señal de entrada ruidosa como esta, que debería tener 2 pulsos, un dispositivo que solo tiene un punto de ajuste o umbral podría recibir una entrada incorrecta y registrar más de dos pulsos como se muestra en esta ilustración. Y si utilizamos el gatillo Schmitt para la misma señal de entrada, obtendremos una entrada correcta de dos pulsos debido a los dos umbrales diferentes. Por lo tanto, esa es la función principal del gatillo Schmitt, convertir señales de onda cuadrada ruidosas, ondas sinusoidales o bordes lentos en señales de onda cuadrada limpias.
Tipos de gatillos Schmitt
Hay muchos CIs lógicos que tienen gatillos Schmitt incorporados en sus entradas, pero también se pueden construir utilizando transistores o de manera más fácil utilizando un amplificador operacional o comparador y simplemente agregando algunos resistores y una retroalimentación positiva.
Gatillo Schmitt basado en amplificador operacional
Aquí tenemos un amplificador operacional cuya entrada inversora está conectada a tierra o cero voltios y la entrada no inversora está conectada a una tensión de entrada, VIN. Así que esto es en realidad un comparador y compara la entrada no inversora con la entrada inversa o en este caso el voltaje de entrada VIN con 0 V. Entonces, cuando el valor de VIN está por debajo de 0 voltios, la salida del comparador será VCC negativa y si el voltaje de entrada está por encima de 0 voltios, la salida será VCC positiva.
Ahora, si agregamos una retroalimentación positiva conectando el voltaje de salida a la entrada no inversora con un resistor entre ellos y otro resistor entre el VIN y la entrada no inversora, obtendremos el gatillo Schmitt. Ahora, la salida cambiará de VCC- a VCC+ cuando el voltaje en el nodo A cruce 0 voltios.
Eso significa que ahora, ajustando los valores de los resistores podemos establecer en qué valor de la entrada VIN ocurrirá el cambio utilizando las siguientes ecuaciones.
Gatillo Schmitt no simétrico
Para obtener dos umbrales diferentes y no simétricos, podemos utilizar este circuito de un gatillo Schmitt invertido de una sola alimentación. Aquí, el voltaje de VREF es el mismo que el VCC del amplificador operacional. Ahora, porque la entrada VIN está conectada a la entrada inversora del amplificador operacional, cuando sus valores alcancen el umbral superior, la salida se apagará a 0 voltios y luego cuando sus valores disminuyan al umbral inferior, la salida se encenderá a 5 voltios.
Un ejemplo de cómo podemos calcular los umbrales: el VREF y el VCC serán de 5 voltios y los tres resistores serán de 10k ohmios. Entonces, lo que necesitamos calcular ahora es el voltaje en el nodo A. En el primer caso, cuando la salida es de 0 V, nuestro circuito se verá así, un simple divisor de voltaje y el valor de VA será de 1.66 V. Esto significa que la entrada VIN necesita disminuir por debajo de ese valor para que la salida se encienda a 5 voltios. Ahora, con estos 5 voltios en la salida, el circuito se verá así. El valor de VA será de 3.33 V. Esto significa que la entrada VIN necesita aumentar por encima de ese valor para que la salida se apague a 0 voltios.
Gatillo Schmitt basado en transistor
También podemos construir un gatillo Schmitt utilizando transistores. Puedes aprender cómo funciona el gatillo Schmitt basado en transistor en mi próximo tutorial. Haz clic aquí para visitarlo.
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