Šodien mēs aprakstām mūsu sarakstam ir pievienots vēl viens jauns komponents, Šmita sprūda, daudziem nezināms, kas tagad pārstās būt noslēpums. Un mēs aprakstīsim visu, kas jums par to jāzina, piemēram, kas tas ir, kam tas paredzēts, kā šī elektroniskā ierīce darbojas, un pat tad jūs varat to integrēt savos projektos ar Arduino, Uc
Tātad, redzēsim, ko šis elements var darīt mūsu labā...
Nepieciešamās iepriekšējās koncepcijas
Pirms sākt ar Schmitt Trigger, tas ir nepieciešams definējiet pāris jēdzienus kas noderēs, lai labāk saprastu, kas tas ir un kā tas darbojas. Es domāju:
- Salīdzinātājs: Elektronikā komparators ir ierīce, kas salīdzina divus spriegumus vai strāvas un izvada ciparu signālu, norādot, kurš ir lielāks. Tam ir divi analogās ieejas termināļi un viena binārā digitālā izeja. Tas ir svarīgi atzīmēt, jo Schmitt sprūda ir salīdzinājuma veids. Turklāt šis salīdzinājums sastāv no specializēta augsta pastiprinājuma diferenciālā pastiprinātāja.
- Histerēze: Histerēze ir īpašība, kurā sistēmas stāvoklis ir atkarīgs no tās vēstures. Piemēram, magnētam var būt dažādi magnētiskie momenti magnētiskajā laukā atkarībā no tā, kā lauks mainījās pagātnē, veidojot histerēzes līknes. Šī īpašība tiek novērota feromagnētiskos un feroelektriskos materiālos un dabas parādībās, piemēram, gumijas deformācijā un formas atmiņas sakausējumos. Histerēze ir saistīta ar neatgriezeniskām izmaiņām, piemēram, fāžu pārejām, un tā ir izplatīta dabiskajās sistēmās. Kāpēc jums tas būtu jāzina? Nu, jo Schmitt Trigger ir salīdzinājuma ķēde ar histerēzi.
Kas ir Šmita trigeris?
Un Šmita trigeris, spāņu valodā pazīstams arī kā Schmitt trigeris, ir elektroniska salīdzinājuma shēma, kas pārvērš analogo ieejas signālu ciparu izejas signālā. Tas tiek darīts, izmantojot pozitīvu atgriezenisko saiti, lai ģenerētu histerētisku pārslēgšanas punktu, kas nozīmē, ka slieksnis pārslēgšanai starp loģisko "augsto" un "zemo" stāvokli ir atšķirīgs ieejas signāla pieaugumam un kritumam. Šī histēriskā uzvedība novērš nevēlamas svārstības un nodrošina pielaides robežu trokšņainiem vai maziem ieejas signāliem.
Dizains tika izveidots pirmo reizi Otto H. Šmits 1934. gadā, tāpēc tā nosaukums. Kopš tā laika šis elektroniskais komponents ir plaši izmantots daudzās lietojumprogrammās, kā mēs to redzēsim vēlāk. Turklāt jums jāzina, ka tas parasti ir iekapsulēts integrētā shēmā vai mikroshēmā, parasti DIP, un ka tas parasti sastāv no operacionālais pastiprinātājs (operācijas pastiprinātājs) Ar pozitīvu atgriezenisko saiti caur rezistoriem caur rezistoru ķēdi ir savienota viena operētājsistēmas neapgriežošā (+) ieeja un viena invertējošā (-) ieeja, un ir iekļauts arī papildu rezistors pozitīvai atgriezeniskajai saitei no izejas uz invertējošo ieeju. .
In Cuanto al histēriska uzvedība, jāsaka, ka tad, kad ieejas signāls pārsniedz noteiktu augšējo slieksni, Schmitt Trigger izeja mainās uz "augstu", un, ja ieejas signāls nokrītas zem cita apakšējā sliekšņa, izeja mainās uz "zemu". Atšķirību starp diviem sliekšņiem sauc par histerēzes logu, un tā ir būtiska histerētiskai uzvedībai. Tam ir priekšrocības, jo tas novērš nevēlamas ātras reakcijas nelielu ieejas signāla svārstību vai trokšņa dēļ. Tāpēc tas nodrošina imunitāti pret troksni.
Šmita sprūda ir pieradusi uzlabot trokšņa imunitāti ķēdē ar viena ieejas slieksni. Šajā gadījumā trokšņains signāls tuvu slieksnim var izraisīt straujas izmaiņas izvadē trokšņa dēļ. Šmita trigeris, kam ir divi sliekšņi, novērš nevēlamas izmaiņas, jo trokšņains signāls tuvu slieksnim rada tikai izmaiņas izvadē; Lai izraisītu citas izmaiņas, signālam ir jāpārsniedz cits slieksnis.
Un praktisks piemērs Tas ietver pastiprinātu infrasarkano fotodiode, kas ģenerē signālu, kas mainās starp galējām vērtībām. Šis signāls tiek izlīdzināts ar zemas caurlaidības filtru, un filtrētā izeja ir savienota ar Schmitt sprūda. Šī ierīce nodrošina, ka izvade no zemas uz augstu pāriet tikai pēc tam, kad infrasarkanais signāls ierosina fotodiodi ilgāk par zināmu periodu. Kad Schmitt sprūda ir augsta, tas atgriežas zemā līmenī tikai pēc tam, kad infrasarkanais signāls pārtrauc fotodiodes aktivitāti ilgāk nekā līdzīgs zināms periods. Tas ļauj izvairīties no nepatiesām izmaiņām, ko izraisa vides troksnis. Schmitt trigeri ir izplatīti komutācijas shēmās, piemēram, slēdžos.
Kā darbojas Schmitt Trigger
Ķēdes ar histerēzi ir balstītas uz pozitīvas atsauksmes, kas ļauj pārvērst jebkuru aktīvo ķēdi par Šmita palaidēju, izmantojot pozitīvu atgriezenisko saiti ar cilpas pastiprinājumu, kas ir lielāks par vienu. Pozitīva atgriezeniskā saite ietver daļu no izejas sprieguma pievienošanas ieejas spriegumam. Šīs shēmas, kas ietver vājinātāju, summatoru un pastiprinātāju, kas darbojas kā salīdzinājums, var ieviest, izmantojot trīs specifiskas metodes.
Pirmās divas metodes ir versijas duālā (sērijveida un paralēlā) vispārējās pozitīvās atgriezeniskās saites sistēma. Šajās konfigurācijās izejas spriegums maina salīdzinājuma ieejas sprieguma efektīvo starpību, vai nu “samazinot slieksni”, vai “palielinot ķēdes ieejas spriegumu”. Šīs konfigurācijas iekļauj slieksni un atmiņas īpašības vienā elementā. Tā vietā trešā metode atdala sliekšņa un atmiņas īpašības, nodrošinot lielāku ķēdes ieviešanas elastību.
Utilītas un lietojumprogrammas
Schmitt trigerus var izmantot vairākiem praktiskiem lietojumiem atkarībā no konfigurācijas, piemēram:
- Analogā uz ciparu konvertēšana- Šis komponents faktiski ir viena bita analogo-digitālo pārveidotājs. Kad signāls sasniedz noteiktu līmeni, tas mainās no zemā stāvokļa uz augstu.
- Līmeņa noteikšana- spēj nodrošināt līmeņa noteikšanu. Veicot šo pieteikumu, ir jāņem vērā histerēzes spriegums, lai ķēde mainītos par nepieciešamo spriegumu.
- Līnijas uztveršana- Pievadot datu līniju, kas, iespējams, ir uzņēmusi troksni, uz loģiskajiem vārtiem, ir jānodrošina, lai loģiskā izvades līmenis mainītos tikai tad, kad mainās informācija, nevis tiek uztverts viltus troksnis. Izmantojot Schmitt trigeri, troksnis no maksimuma līdz maksimumam sasniedz histerēzes līmeni, pirms var notikt nepareiza palaišana.
Konkrētākus gadījumus var redzēt ķēdēs, kur vēlaties novērst atlēcienus mehāniskajās pogās, kvadrātviļņu ģeneratoros, līmeņa detektoros, datu līniju trokšņu aizsardzības shēmās, impulsu ģeneratoros un slavenajos pārveidotājos. ADC.
Izmantojiet kā oscilatoru
Schmitt sprūda ir bistabils multivibrators, kas var izmantot cita veida multivibratora ieviešanai, relaksācijas oscilators. Tas tiek panākts, savienojot vienu RC integratora ķēdi starp apgrieztā Schmitt sprūda izeju un ieeju. Izvade būs nepārtraukts kvadrātveida vilnis, kura frekvence ir atkarīga no R un C vērtībām, kā arī no Schmitt sprūda sliekšņa punktiem. Tā kā viena IC var nodrošināt vairākus Schmitt trigerus (piemēram, tipa 4000 40106 sērijas CMOS ierīce satur 6 no tiem), IC papildu sadaļu var ātri izmantot kā vienkāršu un uzticamu oscilatoru ar tikai diviem ārējiem komponentiem.
Šajā gadījumā tiek izmantots uz salīdzinājuma bāzes veidots Schmitt trigeris tā apgrieztā konfigurācijā. Turklāt RC integratīvajam tīklam tiek pievienota lēna negatīva atgriezeniskā saite. Rezultāts ir tāds izvade automātiski svārstās no VSS līdz VDD kad kondensators uzlādējas no viena Šmita sprūda sliekšņa uz otru.
Piespraude
Jums jāpatur prātā, ka saskaņā ar pinout modelis Tas var mainīties, tāpēc iesaku vienmēr skatīt ražotāja datu lapu, kas atbilst jūsu iegādātajam modelim. Tomēr, piemēram, šeit mums ir 74LS14 TTL mikroshēma ar 6 aktivizētājiem. Tāpēc mums ir viena DIP tapa, kas paredzēta Vcc jaudai, bet otra zemei vai GND. Tādā veidā tiek darbināti visi trigeri, un tad būs jāizmanto jums piemērota ievade un izvade.
Donde Comprar
Visbeidzot, ja vēlaties nopirkt vienu no šiem Schmitt Trigger, Jūs varat tos atrast specializētajos veikalos vai tiešsaistes tirdzniecības platformās, piemēram, Amazon:
