Триггер шмитта на компараторе: Принцип работы триггера Шмитта на ОУ

Принцип работы триггера Шмитта на ОУ

Триггер Шмитта —  это компонент электронного устройства, функция  которого  является формирование постоянно изменяющегося сигнала на входе в серию прямоугольных импульсов на выходе. Применяется  в аналого-цифровых преобразователях, фильтрах, линиях связи.

Триггер Шмитта имеет свое отличие от других видов триггеров тем, что он имеет единственный вход и один выход и не имеет свойства памяти. Триггер Шмитта состоит из двух инверторов, имеющих положительно-обратную связь (ПОС), в результате чего состояние выхода триггера может меняться лавинообразно.

Описание работы схемы

Триггер Шмитта  это компаратор, имеющий ПОС.  В данной схеме доля выходного электрического сигнала ОУ поступает на прямой вход и устанавливает уровень, при котором схема будет переключаться.

Принципиальная схема работы триггера Шмитта на ОУ изображена ниже.

ОУ подключен к двухполярному блоку питания на 5 вольт.  На инверсный вход DA1 поступает синусоидный  сигнал равный амплитуде 2 В. Сопротивления R1 и R2 имеют значения 25 кОм и 10 кОм. Напряжение на прямом выводе DA1 поступает с делителя напряжения построенного на резисторах R1 и R2, который подключен к выходу ОУ.  Формула расчета для определения напряжения насыщения:

1. Uвх1 = +U*R2/(R1+R2) = 3,5*10/35 = 1 В
2. Uвх1 = -U*R2/(R1+R2) = -3,5*10/35 = -1 В 

Когда на выходе ОУ напряжение с положительным потенциалом насыщения – на прямом входе напряжение равно  1 вольту. Предположим, входной электрический сигнал постепенно увеличивается с нуля. Пока потенциал входного сигнала не превышает напряжения на прямом входе – схема находится в стабильном состоянии. Чуть только входной электрический сигнал превзойдет величину в  1 вольт, напряжение на входе ОУ сменит свою полярность на отрицательное напряжение  насыщения. Это поменяет напряжение на прямом входе ОУ, и оно будет равно -1 вольт.

Входной электрический сигнал постепенно будет увеличиваться до максимума, а затем начнет уменьшаться. После того как амплитуда сигнала на входе станет менее 1 вольта, то на выходе ОУ будет так же отрицательный потенциал насыщения. Как только сигнал на входе пройдет величину -1В, напряжение на выходе   поменяется и будет равным положительному потенциалу насыщения.

На графике можно наблюдать зависимость выходного напряжения триггера Шмитта от входного.

В результате такой работы схемы шумы входного сигнала не будут влиять на выходной сигнал.

Триггер Шмитта на операционном усилителе (ОУ)

Триггера Шмитта является очень полезным элементом при проектировании проектировать схем различных устройств.

Применение триггера Шмитта

Триггера Шмитта используется во многих областях электроники и связи. Довольно часто используется в цифровых схемах для сопряжения аналогового сигнала. Триггер срабатывает при определенном напряжении на его входе, выдавая сигнал логического уровня в зависимости от уровня напряжения на входе.

Например, для восстановления цифрового сигнала в зашумленных линиях связи, в системах цифро-аналогового преобразования и так далее.

Триггер Шмитта на операционном усилителе

Для построения триггера Шмитта используют компаратор на обычном операционном усилителе (ОУ) или же применяют специальную микросхему компаратора, и это встречается чаще.

Необходимо обратить внимание, что при использовании ОУ в триггере Шмитта, если входной сигнал является медленно нарастающим или имеет шумы, то существует вероятность того, что выход будет многократно переключаться, вследствие неполного закрытия-открытия выходного транзистора ОУ. Это связано с таким параметром ОУ как входное напряжение смещения.

Обычный компаратор может быть легко преобразован в триггер Шмитта путем добавления положительно-обратной связи (ПОС) операционного усилителя или компаратора. Это обеспечивается добавлением резистора R3 в приведенной ниже схеме.

Эффект от данного резистора (R3) проявляется в том, что он смещает порог переключения зависящий от выходного состояния компаратора или операционного усилителя.

 Когда выходной сигнал компаратора является высоким, то это напряжение подается обратно на неинвертирующий вход операционного усилителя. В результате порог переключения становится выше. Когда же на выходе напряжение падает, то порог переключения также снижается. Это придает схеме так называемый гистерезис.

Применение положительно-обратной связи создает более высокий коэффициент усиления и, следовательно, переключение происходит быстрее. Это особенно полезно, когда входной сигнал медленно изменяющийся. Так же для увеличения скорости переключения триггера Шмита, параллельно резистору ПОС подключают так называемый скоростной конденсатор емкостью 10…100 пФ.

Паяльный фен YIHUA 8858

Обновленная версия, мощность: 600 Вт, расход воздуха: 240 л/час…

Довольно легко подобрать резисторы, необходимые для работы триггера Шмитта. Уровень напряжения, при котором необходимо, чтобы триггер переходил в свое противоположное состояние, задается делителем напряжения из резисторов R1 и R2. Это первое что необходимо сделать. Затем уже подбирается резистор обратной связи R3.

Особенности построения Триггера Шмитта на ОУ

При использовании ОУ в качестве компаратора, необходимо соблюдать осторожность. Операционный усилитель спроектирован для функционирования в схемах с отрицательной обратной связью. В результате, производители ОУ не гарантируют, что ОУ будут также надежно работать в цепях без обратной связи, либо с положительной обратной связью, как и в случае с триггером Шмитта.

компаратор и триггер Шмитта на ОУ

Published: Чт. 24 Ноябрь 2016

In Electronics.

tags: gEDA ngspice ОУ

Продолжаем осваивать NGSPICE вообще и ОУ в частности.

Компаратор сравнивает два аналоговых сигнала и выдаёт двоичный результат в виде 0 или 1 на выходе. Простейшую схему компаратора на ОУ мы уже построили ранее — на один из входов операционного усилителя подается известное опорное напряжение, на другой — сравниваемый аналоговый сигнал, например сигнал с датчика. Так как в схеме отсутствует обратная связь, то идеальный ОУ может быть только в режиме насыщения и соответственно либо с минимальным либо максимальным уровнем напряжения питания на выходе. В зависимости от того на какой из дифференциальных входов подаётся опорное напряжение компаратор может быть соответственно инвертирующим и неинвертирующим.

В следующих схемах использовалась SPICE модель операционного усилителя LT1007:

~$ wget http://cds.linear.com/docs/en/software-and-simulation/LT1007CS.txt

неинвертирующий компаратор с однополярным питанием | netlist | ngspice.js

ngspice 1 -> source comparator-single.net
ngspice 2 -> tran 10u 4m
ngspice 3 -> plot v(out) v(in)

Опорное напряжение задано делителем Rf1/Rf2 и очевидно равно 5В. При этом на вход поступает сигнал сложной формы. Компаратор отработал логически правильно сработав четырежды т.к. входное напряжение четырежды перевалило отметку 5В, однако на практике зачастую требуется иное поведение если предположить что провал напряжения посредине это была помеха. Для борьбы с этим неприятным явлением в компаратор с помощью ПОС добавляют гистерезис и называется такое решение триггером Шмитта.

Как видно на следующей схеме, триггер Шмитта очень похож на обычный компаратор за исключением положительной обратной связи через резистор Rf. Гистерезис добавляет задержку выключения компаратора и тем самым обеспечивается более высокая помехоустойчивость схемы.

инвертирующий триггер Шмитта с однополярным питанием | netlist | ngspice.js

ngspice 1 -> source shmitt-trigger-single.net
ngspice 2 -> tran 10u 4m
ngspice 3 -> plot v(out) v(in)

Приблизительный расчёт напряжений срабатывания с гистерезисом:

• верхний порог V1*Rf2/(Rf2+Rx) = 15*15000/(15000+29876) ≈ 5 В, где Rx = (Rf1*Rf)/(Rf1+Rf) = 47000*82000/(47000+82000) ≈ 29876 Ом

• нижний порог V1*Rx/(Rf1+Rx) = 15*12680/(47000+12680) ≈ 3.2 В, где Rx = (Rf2*Rf)/(Rf2+Rf) = 15000*82000/(15000+82000) ≈ 12680 Ом

Ну а фактически на картинке верхний порог срабатывания получился чуть меньше 5 Вольт, тогда как нижний чуть больше 3 Вольт.

Далее немного о выходных каскадах усилителей.

Триггер Шмитта | Основы электроакустики

Триггер Шмитта функционально является компаратором, уровни включения и выключения которого не совпадают, как у обычного компаратора, а различаются на величину, называемую гистерезисом переключения U_Г. В данном разделе рассматривается несколько примеров использования интегральных компараторов в качестве триггера Шмитта. Простейшая схема компаратора, представленная , имеет два недостатка. При медленно изменяющемся входном сигнале напряжение на выходе также может изменяться достаточно медленно. Более того, если во входном сигнале присутствует шум, то на выходе может происходить дребезг в те моменты, когда напряжение на входе проходит через точку переключения (рис. 14.11). Оба недостатка позволяет устранить положительная обратная связь (рис. 14.12).

Рис. 14.11. Переключение компаратора без обратной связи

Инвертирующий триггер Шмита. В схеме триггера Шмитта, представленной на рис. 14.12, гистерезис переключения достигается тем, что компаратор охватывается положительной обратной связью через делитель напряжения R₁R₂. Если к инвертирующему входу приложено большое отрицательное напряжение – U_ВХ, то выходное напряжение компаратора составит U_ВЫХ=U_{ВЫХмакс}. На неинвертирующем входе потенциал будет составлять:

U_{Н макс} = U_{ВЫХмакс} ·R₁ / (R₁ + R₂).

Рисунок 14.12 — Инвертирующий триггер Шмита

При повышении входного напряжения U_ВХ, величина выходного напряжения U_ВЫХ сначала не меняется. Но как только U_ВХ достигает значения U_Нмакс, выходное напряжение начинает падать, а вместе с ним снижается и потенциал на неинвертирующем входе U_Н. Благодаря действию этой положительной обратной связи U_ВЫХ скачком падает до величины U_ВЫХмин, а потенциал U_Н будет достаточно большой отрицательной величиной, и достигнутое состояние – стабильным. Теперь выходное напряжение изменится опять до значения U_{ВЫХмакс} только тогда, когда входное напряжение U_ВХ достигнет значения U_Нмакс. Передаточная характеристика и временные диаграммы, соответствующая такой схеме триггера Шмитта,

Примеры программирования микроконтроллеров, создание схем на микроконтроллерах, микроконтроллеры для начинающих

Что такое триггер Шмидта.

Схемы триггера Шмитта

Что такое триггер Шмитта

Слово trigger, в переводе на русский, значит, спусковой крючок. Функциональность устройства заключается в быстром переходе из одного устойчивого состояния в другое под внешним воздействием.

Большинство подобных устройств имеют заданное одинаковое значение для нарастающего сигнала. Для быстрорастущих сигналов – это не проблема. Но для сигналов, которые имеют очень медленное нарастание (шумовые, например) – колебания назад и вперед из положения off в on и обратно могут вывести из строя прибор. Триггеры Шмитта применимы для медленно изменяющихся сигналов или шума.

Это решение для случаев, когда сигнал на входе колеблется вокруг заданной точки. Схема для получения петли гистерезиса – это значит, что есть два набора точек, одни на низкой стороне, другие на высокой. Допустим, что на стороне низкого заданное значение составляет 2,0 В, а на стороне высокого – 1,5 В. Как только нарастающий входной сигнал (шум) попадает в точку 2. 0 В, триггер переключит выход на 1. И сигнал на выходе останется на 1 до тех пор, пока входной сигнал не упадёт обратно до 1,5 В. В зоне от 1,5 и 2.0 В сигнал не переключается.

Самым простым примером применения триггера Шмитта является однополюсный двухпозиционный тумблер.

Перемещением рычага вправо соединяются выступы в центре. Цифровые схемы работают на 1 и 0 (вкл. и выкл.) Серединных значений при этом нет.

Схемы триггеров Шмитта

Существует много схем триггеров Шмитта, в которых необходимо включение элементов, имеющих фиксированные пороги на входе. Можно применять дискретные транзисторы, а также операционный усилитель (ОУ) с дополнительными компонентами, способствующими созданию петли гистерезиса.

На схеме изображено как устройство формирует импульс правильной конфигурации, при произвольном входном сигнале. Подобная схема применяется для преобразования медленно изменяющихся сигналов в импульсы с чётко очерченными краями. Это выполняется и на нескольких устройствах, и на одном ОУ.

Схема триггера Шмитта на транзисторах

Для несимметричного триггера Шмитта характерно несколько устойчивых состояний, когда переход из одного в другое происходит лишь при пороговых уровнях. Поэтому для такого триггера Шмитта характерна гистерезисная передаточная характеристика. В нижеприведённой схеме использованы биполярные транзисторы.

На данном чертеже показано, что триггер Шмитта включает в себя транзисторы VT1 и VT2, гальванически связанные между собой посредством резистора R5. Все элементы имеют общую питающую шину. R1 и R2 обеспечивают рабочий режим транзистора VT1. Организован делитель напряжения (два резистора). Конденсатор C1 служит для ускоренного переключения. Временные диаграммы входных и выходных напряжений устройства показаны на рисунке.

При подаче питания к устройству, он переходит в исходное состояние, когда транзистор VT1 закрыт, а VT2 открыт. В таком состоянии на выход устройства поступает некоторое напряжение Uэ, зависящее от элементов обвязки VT2. Имеются два порога срабатывания в триггере Шмитта (эта разность между напряжениями называется шириной петли гистерезиса).

Триггер Шмитта на логике

Это устройство особенное, потому что имеет по одному аналоговому входу и цифровому выходу. Самая простая схема триггера Шмитта основана на цифровых логических элементах, то есть последовательно включенных двух инверторах. Посредством резистивной обратной связи цифровой сигнал на выходе меняет входное напряжение переключения. Скорости нарастания сигнала на выходе и входе не зависят друг от друга, являясь для данной схемы постоянной величиной (зависящей от быстродействия логических вентилей). Схема триггера Шмитта, построенная на двух инверторах, изображена ниже.

Добавлена обратная связь, обеспеченная двумя резисторами, способствует быстрому изменению напряжения на выходе схемы при пересечении сигналом порогового напряжения. Соотношение между резисторами влияет на глубину этой связи. Тот факт, что часть сигнала с выхода схемы поступает на вход, приводит к тому, что вместо одного порога у схемы получается два. Один из них назван порогом срабатывания схемы (когда на выходе устройства формируется уровень «1»). Второй порог назван порогом отпускания (когда на выходе схемы формируется уровень «0»). Наличие двух порогов дало триггеру Шмитта второе название — схема с гистерезисом. Положительная обратная связь используется для того, чтобы установить лимит для достижения точки насыщения на выходе и, таким образом, можно изменить синусоидальное напряжение в цифровое.

Как определить низкие и высокие пороговые уровни на входе схемы? Логика определения этих пороговых уровней следующая. Необходимо выбрать верхний порог, который ниже минимального высокого уровня сигнала. Другими словами, это тот уровень, когда входной сигнал будет превышать каждый импульс на выходе. Аналогичным образом выбирается нижний порог, который соответственно выше низкого уровня сигнала. Разница между верхним и нижним уровнем является гистерезис. Чем больше гистерезис, тем больше будет восприимчивость схемы к шуму. Также необходимо учесть влияние времени.

На изображении хорошо видны два порога там, где на вход устройства подаётся синусоидальное напряжение.

Генератор на триггере Шмитта

Для построения генераторов применяются инверторы. Посему для обеспечения устойчивых сигнальных волн нужно вывести элемент на участок между «0» и «1». Далее, требуется обеспечить положительную обратную связь посредством конденсаторов.

Ниже изображена схема простейшего генератора импульсов.

Инвертор генерирует сигнал, который заряжает и разряжает конденсатор. Это работает, потому что на выходе инверторов «0» или «1» (низкие или высокие пороговые значения). Представим, что мы смотрим на цепи в какой-то случайный момент времени. По своей природе, триггера Шмитта на выходе инвертора или 0 В или 5 В (или переход между ними, который мы можем игнорировать). Если на выходе 0 В, а на выходе конденсатора выше, чем на выходе инвертора, конденсатор будет разряжаться через резистор до падения порогового напряжения триггера Шмитта. Конденсатор разряжается до тех пор, пока на входе инвертора сигнал достаточно низкий. При пересечении порогового значения, цикл начнётся заново.

Ключ, который делает эту работу на «гистерезис» в триггер Шмитта. В основном это означает, что точка поездки инвертора зависит оттого, что мы идем от высокого напряжения или низкого напряжения.

Заключение

Достоинство схем заключается в том, что входное напряжение меняется незначительно, когда выходное изменяется резко к высокому или низкому пороговому значению. Процесс проводится благодаря устройству обратной связи и делителя напряжения.

В чём польза триггера Шмитта? Они весьма востребованы тогда, где на входе присутствуют шумы. Применяется для преобразования входного сигнала в прямоугольные, пренебрегая высокочастотными помехами. Такая входная цепь осуществляет гистерезис, эффективно фильтрующий различные типы шумов. Использование устройства будет гарантировать, что на входе цифрового устройства всегда будет либо «один» или «ноль» и ничего между ними.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Похожее

Триггер Шмитта

Связь Триггер Шмитта

просмотров — 275

Триггер Шмита — компаратор с положительной обратной связью, которая обеспечивает гистерезисную характеристику переключения компаратора (два порога срабатывания). Это позволяет избавиться от многократного переключения компаратора (дребезга) вблизи порога срабатывания.

Читайте также

Как обеспечить гистерезис (триггер Шмитта) для компаратора? | Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation

Как правило, компараторы ^* используются для определения того, является ли входное напряжение выше или ниже опорного напряжения. В шумной среде медленно меняющееся входное напряжение или входное напряжение, близкое к пороговому, может привести к многократному пересечению выходом V _OH или V _OL . Этой нежелательной ситуации можно избежать, используя компаратор с зоной нечувствительности (ΔV) или, точнее, компаратор с разными порогами положительного (V _IH ) и отрицательного (V _IL ) переходов, как показано на рисунке. 1.
Эффект наличия двух пороговых значений в зависимости от предшествующего состояния называется характеристикой гистерезиса.

Хотя существует несколько типов схем, которые обеспечивают компаратор с гистерезисом (триггер Шмитта), их объединяет петля положительной обратной связи от выхода к входу компаратора. На рис. 2 показан простейший компаратор с гистерезисом. Предполагается, что компаратор имеет двухтактный выход с идеальными характеристиками (т. е. бесконечное входное сопротивление и нулевое выходное сопротивление), а выходное сопротивление эталонного источника питания равно нулю.

Предположим, что на вход IN _(-) подается напряжение ниже В _IL . В это время выходное напряжение равно V _OH . Это напряжение подается обратно на вход IN ₍₊₎ через R ₂ . В то же время V _ref также подается на вход IN ₍₊₎ через R ₁ . Поскольку компаратор имеет бесконечное входное сопротивление, напряжение IN ₍₊₎ рассчитывается следующим образом:
V _IN(+) ＝ (V _OH – V _ref ) x R ₁ / (R ₁ + R ₂ ) + V _{ref 0 0 9 OH 90 9006 (1)} = V _CC , уравнение 1 показывает, что выходное напряжение идеального компаратора выше, чем V _ref .Поэтому, как только выход переходит в логический высокий уровень, выходу становится трудно вернуться в логический низкий уровень. Пусть напряжение IN ₍₊₎ в это время равно V _IH .
Далее предположим, что на вход IN _(-) подано напряжение выше V _IH . Затем V _OUT переходит в низкий логический уровень (V _OL ).

В настоящее время V _IN(+) рассчитывается следующим образом:
V _IN(+) = (V _OL – V _ref ) x R ₁ / (R ₁ + R ₂ ) + V _{ref 0 5 VOL 0} (2) 900 меньше, чем V _ref , первый член в правой части этого уравнения отрицательный.Следовательно, V _IN(+) ниже, чем V _ref .
Следовательно, как только выход переходит в состояние логического низкого уровня, необходимо подать еще более низкое напряжение на V _IN(+) , чтобы вернуть выходной сигнал в состояние высокого логического уровня.
Таким образом, компаратор операционного усилителя с положительной обратной связью имеет гистерезис.

Из уравнения 1 и уравнения 2 диапазон гистерезиса (ΔV) рассчитывается как (V _OH – V _OL ) x R ₁ / (R ₁ + R ₂ ) с центром вокруг V _реф. .

Компаратор с гистерезисом (триггер Шмитта) Калькулятор

Обзор

Компаратор с гистерезисом имеет нелинейный отклик с различными пороговыми напряжениями переключения в зависимости от того, переходит ли входной сигнал от низкого к высокому или от высокого к низкому. Схема использует положительную обратную связь для создания нелинейного отклика. Входное напряжение перехода от низкого к высокому называется высоким пороговым напряжением (V _TH ). Точно так же переходное входное напряжение с высокого уровня на низкий называется низким пороговым напряжением (V _TL ).Этот калькулятор предполагает, что выход может переключаться с положительной шины питания (V _P ) на отрицательную шину питания (V _N ).

Схема

В одном распространенном методе разработки компаратора с гистерезисом используется операционный усилитель и положительная обратная связь от выхода к входу, как показано на следующем рисунке. Гистерезис этой схемы зависит от соотношения резисторов (R ₂ / R ₁ ), опорного напряжения (V _ref ), положительного (V _p ) и отрицательного (V _n ) ) напряжения питания.

Уравнения

$$V_{TH} = (\frac{1 + R}{R})V_{REF} — (\frac{1}{R})V_{N}$$

$$V_{TL} = (\frac{1 + R}{R})V_{REF} — (\frac{1}{R})V_{P}$$

$$V_{REF} = V_N + (\frac{R}{1 + R})(V_{TH} — V_{N})$$

$$R = (\frac{(V_P — V_N)}{V_{TH} — V_{TL})}$$,

где:

В _P = положительное напряжение питания

В _Н = отрицательное напряжение питания

В _TH = высокое пороговое напряжение

В _TL = низкое пороговое напряжение

В _REF = опорное напряжение

R = коэффициент сопротивления (R ₂ / R ₁ )

Приложения

Гистерезис часто добавляется к схемам компаратора для минимизации выходного шума или нежелательных выходных переходов, возникающих при медленно меняющихся или зашумленных входных сигналах. Например, традиционная схема компаратора с одной точкой переключения (т. е. без гистерезиса) будет «болтать» из-за посторонних выходных переходов, когда вход находится рядом с точкой переключения. Триггеры Шмитта могут устранить эту болтовню. Триггеры Шмитта также используются для подавления дребезга выходных сигналов механических переключателей и создания генераторов релаксации.

Дополнительное чтение

Триггер Шмитта

: что это такое и как он работает? (схемы включены)

Что такое триггер Шмитта?

A Триггер Шмитта представляет собой компараторную схему с гистерезисом, реализованную путем применения положительной обратной связи к неинвертирующему входу компаратора или дифференциального усилителя.Триггер Шмитта использует два входа с разным уровнем порогового напряжения, чтобы избежать шума во входном сигнале. Действие этого двойного порога известно как гистерезис.

Триггер Шмитта был изобретен американским ученым Otto H Schmitt в 1934 году.

Нормальный компаратор содержит только один пороговый сигнал. И он сравнивает пороговый сигнал с входным сигналом. Но если входной сигнал имеет шум, это может повлиять на выходной сигнал.

Эффект шума на выходе

На приведенном выше рисунке из-за шума в точках A и B входной сигнал (V1) пересекает уровень опорного сигнала (V2).В этот период V1 меньше, чем V2, и выход низкий.

Следовательно, на выход компаратора влияет шум во входном сигнале. И компаратор не защищен от шума.

«Триггер» в названии «Триггер Шмитта» происходит от того факта, что выход сохраняет свое значение до тех пор, пока вход не изменится достаточно, чтобы «запустить» изменение.

Как работает триггер Шмитта?

Триггер Шмитта дает правильные результаты, даже если входной сигнал зашумлен.Он использует два пороговых напряжения; одно — верхнее пороговое напряжение (ВУТ), а второе — нижнее пороговое напряжение (ВЛТ).

Выход триггера Шмитта остается низким до тех пор, пока входной сигнал не пересечет ВУТ. Как только входной сигнал пересекает этот предел VUT, выходной сигнал триггера Шмитта остается высоким до тех пор, пока входной сигнал не станет ниже уровня VLT.

Давайте разберемся с работой триггера Шмитта на примере. Здесь мы предполагаем, что начальный вход равен нулю.

Шумовой эффект с триггером Шмитта

Здесь мы предположили, что начальный входной сигнал равен нулю, и он постепенно увеличивается, как показано на рисунке выше.

Выходной сигнал триггера Шмитта остается низким до точки А. В точке А входной сигнал пересекает уровень верхнего порога (ВУТ) и формирует высокий выходной сигнал.

Выходной сигнал остается высоким до точки B. В точке B входной сигнал пересекает нижний порог. И это делает выходной сигнал низким.

И снова, в точке C, когда входной сигнал превышает верхний порог, выход высокий.

В этом состоянии мы видим, что входной сигнал зашумлен.Но шум не влияет на выходной сигнал.

Схема триггера Шмитта

Схема триггера Шмитта использует положительную обратную связь. Поэтому эта схема также известна как схема регенеративного компаратора. Схема триггера Шмитта может быть разработана с помощью операционного усилителя и транзистора. И это классифицируется как;

• Триггер Шмитта на основе операционного усилителя
• Триггер Шмитта на основе транзистора

Триггер Шмитта на основе операционного усилителя

Схема триггера Шмитта может быть разработана с использованием операционного усилителя двумя способами.Если входной сигнал подключен к точке инвертирования операционного усилителя, это называется инвертирующим триггером Шмитта. И если входной сигнал подключен к неинвертирующей точке операционного усилителя, он называется неинвертирующим триггером Шмитта.

Инвертирующий триггер Шмитта

В этом типе триггера Шмитта вход подается на инвертирующий вывод операционного усилителя. И положительная обратная связь от выхода к входу. Принципиальная схема инвертирующего триггера Шмитта показана на рисунке ниже.

Инвертирующий триггер Шмитта

Теперь давайте разберемся, как работает эта схема. В точке A напряжение равно V, а приложенное напряжение (входное напряжение) равно Vin.

Если приложенное напряжение Vin больше, чем V, выход схемы будет низким. И если приложенное напряжение Vin меньше V, выход схемы будет высоким.

Применение действующего закона Кирхгофа (KCL),

Теперь давайте предположим, что вывод триггера Schmitt высока.В этом состоянии

Итак, из приведенного выше уравнения;

Когда входной сигнал больше, чем V ₁ , выходной сигнал триггера Шмитта станет низким. Следовательно, V ₁ является верхним пороговым напряжением (V _UT ).

Выход будет оставаться низким до тех пор, пока входной сигнал не станет меньше V. когда выход триггера Шмитта низкий, в этом состоянии

чем V ₂ . Следовательно, V ₂ известно как более низкое пороговое напряжение (V _LT ).

Неинвертирующий триггер Шмитта

В неинвертирующем триггере Шмитта входной сигнал подается на неинвертирующий вывод операционного усилителя. Положительная обратная связь применяется от выхода к входу. Инвертирующая клемма операционного усилителя подключена к клемме заземления. Принципиальная схема неинвертирующего триггера Шмитта показана на рисунке ниже.

Неинвертирующий триггер Шмитта

В этой схеме выход триггера Шмитта будет высоким, когда напряжение V больше нуля.И выход будет низким, когда напряжение V меньше нуля.

Теперь найдем уравнение напряжения V. Для этого применим KCL в этом узле.

Теперь предположим, что выход операционного усилителя низкий. Следовательно, выходное напряжение триггера Шмитта равно V _L . А напряжение V равно V ₁ .

В этом состоянии

Из приведенного выше уравнения

Когда напряжение V ₁ больше нуля, на выходе будет высокий уровень.В этом состоянии

Когда приведенное выше условие выполнено, на выходе будет высокий уровень. следовательно, это уравнение дает значение верхнего порогового напряжения (V _UT ).

Теперь предположим, что на выходе триггера Шмитта высокий уровень. А напряжение V равно V ₂ .

Из уравнения напряжения V,

Выход триггера Шмитта станет низким, когда напряжение V ₂ меньше нуля.В этом состоянии

Приведенное выше уравнение дает значение нижнего порогового напряжения (V _LT ).

Триггер Шмитта на основе транзистора

Схема триггера Шмитта может быть реализована с помощью двух транзисторов. Принципиальная схема триггера Шмитта на основе транзистора приведена на схеме ниже.

Триггер Шмитта на основе транзистора

В _in = входное напряжение
В _ref = опорное напряжение = 5 В

Предположим, что при запуске входное напряжение Vin равно нулю.Входное напряжение подается на базу транзистора T ₁ . Следовательно, в этом состоянии транзистор T ₁ работает в области отсечки и остается непроводящим.

В _a и В _b являются напряжением узла. Опорное напряжение дается 5В. Таким образом, мы можем вычислить значение V _a и V _b по правилу делителя напряжения.

Напряжение В _b подается на базу транзистора T ₂ . А это 1,98В.Следовательно, транзистор Т ₂ является проводящим. И из-за этого выход триггера Шмитта низкий. Падение на эмиттере составляет около 0,7 В. Итак, напряжение на базе транзистора равно 1,28В.

Эмиттер транзистора Т ₂ соединен с эмиттером транзистора Т ₁ . Следовательно, оба транзистора работают на одном уровне при напряжении 1,28 В.

Означает, что транзистор Т ₁ сработает при входном напряжении на 0,7В выше 1,28В или больше 1.98В (1,28В + 0,7В).

Теперь увеличим входное напряжение более чем на 1,98В, и транзистор T ₁ начнет проводить. Это вызывает падение напряжения на базе транзистора T ₂ и отключает транзистор T ₂ . И за счет этого выход триггера Шмитта высокий.

Входное напряжение начинает уменьшаться. Транзистор T ₁ отключится, когда входное напряжение будет на 0,7 В меньше 1,98 В и равно 1,28 В. В этом состоянии транзистор T ₂ получает достаточное напряжение от опорного напряжения, и он включится.Это делает выходной сигнал триггера Шмитта низким.

Таким образом, в этом состоянии у нас есть два порога: нижний порог при 1,28 В и верхний порог при 1,98 В.

Генератор триггера Шмитта

Триггер Шмитта можно использовать в качестве генератора путем подключения одной интегральной схемы RC. Принципиальная схема триггерного генератора Шмитта показана на рисунке ниже.

Генератор триггера Шмитта

Выходной сигнал схемы представляет собой непрерывную прямоугольную волну.А частота сигнала зависит от значения R, C и пороговой точки триггера Шмитта.

Где k — константа, которая находится в диапазоне от 0,2 до 1.

КМОП-триггер Шмитта

Простая схема инвертора сигналов дает выходной сигнал, противоположный входному сигналу. Например, если входной сигнал высокий, выходной сигнал будет низким для простой схемы инвертора. Но если входной сигнал имеет всплески (шум), выходной сигнал будет реагировать на изменение всплеска.Чего мы не хотим. Поэтому используется триггер Шмитта CMOS.

Осциллограмма простой схемы инвертора сигналов

В первой осциллограмме входной сигнал не содержит шума. Итак, выход идеальный. Но на втором рисунке входной сигнал имеет некоторый шум. Выход также реагирует на этот шум. Чтобы этого избежать, используется КМОП-триггер Шмитта.

На приведенной ниже принципиальной схеме показана конструкция КМОП-триггера Шмитта. КМОП-триггер Шмитта состоит из 6 транзисторов, включая транзисторы PMOS и NMOS.

КМОП-триггер Шмитта

Во-первых, нам нужно знать, что такое PMOS и NMOS-транзистор? Символ транзисторов PMOS и NMOS показан на рисунке ниже.

Транзисторы PMOS и NMOS

Транзистор NMOS проводит ток, когда VG больше, чем VS или VD. И транзистор PMOS проводит, когда VG меньше, чем VS или VD. В КМОП-триггере Шмитта один транзистор PMOS и один транзистор NMOS добавлены в простую схему инвертора.

В первом случае входное напряжение высокое. В этом состоянии транзистор P _N открыт, а транзистор N _N выключен.И это создает путь к земле для узла-А. Следовательно, выход триггера Шмитта CMOS будет равен нулю.

Во втором случае входное напряжение высокое. В этом состоянии транзистор N _N включен, а транзистор P _N выключен. Это создаст путь к напряжению V _DD (High) для узла-B. Следовательно, выход триггера Шмитта CMOS будет высоким.

Применение триггера Шмитта

Применение триггера Шмитта описано ниже.

• Триггер Шмитта используется для преобразования синусоиды и треугольной волны в прямоугольную.
• Наиболее важное применение триггеров Шмитта для устранения шумов в цифровой схеме.
• Также используется как генератор функций.
• Используется для реализации генератора.
• Триггеры Шмитта с RC-цепочкой используются для устранения дребезга переключателей.

Триггер Шмитта: схемы, работа и применение

Триггер Шмитта

, первоначально известный как термоэмиссионный триггер, существует уже несколько десятилетий.До сих пор он способствовал революционным технологическим достижениям, таким как отслеживание переключения между двумя состояниями напряжения. Это компаратор или дифференциальный усилитель с дополнительным гистерезисом для обеспечения помехоустойчивости. Но даже без гистерезиса он может действовать исключительно как компаратор, формирующий чистые цифровые импульсы.

Сегодня мы разработаем схему триггера Шмитта, а затем объясним, как она работает. Кроме того, мы выделим несколько областей, в которых можно применить схему триггера Шмитта.

1. Что такое триггер Шмитта?

Вкратце, это регенеративный компаратор. Он использует положительную обратную связь для реализации напряжения гистерезиса или изменения синусоидального входа на прямоугольный выходной сигнал. Часто выходное напряжение триггера Шмитта действует как опорное напряжение входных сигналов. Он предназначен для преобразования шума из формы аналогового входного сигнала в цифровой сигнал.

Триггер Шмитта

также может быть бистабильной схемой. Бистабильная схема имеет устойчивые колебания высокого и низкого выходного напряжения, как только вход достигает желаемого порогового уровня.

2. Типы триггера Шмитта

Несомненно, существует несколько логических интегральных схем с триггерами Шмитта в качестве одного из компонентов. Однако в нашем случае нас будет интересовать самодельный триггер Шмитта, который у нас будет.

Типы включают;

• Триггер Шмитта на основе операционного усилителя и
• Триггер Шмитта на основе транзистора.

Дальнейшее объяснение вышеперечисленных типов приведено в общей схеме триггеров Шмитта.

3.Как работает триггер Шмитта?

Триггер Шмитта использует концепцию положительной обратной связи для достижения своей работы. Другими словами, он возьмет выходной образец, а затем отправит его обратно в источник ввода. Таким образом, на выходе будет усиление.

(объяснение положительного отзыва).

Армирование помогает настроить выход компаратора на свое состояние по желанию. Кроме того, он обеспечивает постоянство состояния на заданном уровне.

4. Общие схемы триггеров Шмитта

Триггер Шмитта на транзисторах

Мы будем использовать два транзистора (основные компоненты) и другие основные внешние компоненты для этой схемы триггера Шмитта, чтобы настроить блок-схему.

Работа цепи

Прежде всего, T1 не будет работать, когда VIN (входное напряжение) равно 0 В. С другой стороны, Vref (опорное напряжение) имеет 1,98 В, что позволяет T2 работать.

Далее, когда мы перейдем к узлу B, мы можем рассматривать схему как делитель напряжения, а затем использовать приведенные ниже формулы для расчета напряжения со значениями компонентов;

VIN = 0 В, Vref = 5 В

Va = (Ra + Rb/Ra + Rb + R1) x Vref

Vb = (Rb/Rb + R1 + Ra) x Vref

Как мы уже отмечали, проводящее напряжение 1,98 T2 низкое. Кроме того, базовое напряжение на выводе транзистора составляет 1,28 В, что выше, чем напряжение на выводе эмиттера транзистора при 0.7В.

Таким образом, увеличение входного напряжения схемы может пересечь значение T1 и сделать ее проводящей. Впоследствии это приведет к падению базового напряжения T2. Более короткий период проводимости транзистора T2 увеличивает выходное напряжение.

Триггер Шмитта на транзисторах

Далее, цепь входного напряжения на базовом напряжении Т1 терминала начнет отказываться. При этом напряжение на клемме базы превысит 0,7 В от клеммы эмиттера транзистора, что приведет к деактивации транзистора.

Вся процедура зависит от тока эмиттера, отказывающегося до точки, где транзистор находит режим прямой активности. Позже возрастут как базовое напряжение на выводе T2, так и напряжение коллектора.

Однако иногда через T2 будет протекать небольшой ток, который может отключить T1 и понизить напряжение на эмиттере. При таких обстоятельствах вы снизите входное напряжение схемы примерно до 1,3 В, чтобы деактивировать T1.

Наконец, у вас будет два пороговых напряжения на уровне 1.3В и 1,9В.

Схемы запуска Шмитта на основе операционных усилителей

Триггерные схемы Шмитта на основе операционных усилителей состоят из двух основных частей; неинвертирующий вход и инвертирующий триггеры Шмитта.

Инвертирующий триггер Шмитта

Для инвертирующего входа триггера Шмитта вы примените инвертирующий вывод операционного усилителя (ОУ). Кроме того, выходной сигнал, генерируемый инвертирующим режимом, имеет противоположную полярность, и вам необходимо применить его к неинвертирующему терминалу, чтобы получить положительную обратную связь.

Схема инвертирующего триггера Шмитта

Объяснение и формула схемы инвертирующего триггера Шмитта выше;

VREF меньше VIN приводит к выходу компаратора -VSAT. Наоборот, если -VREF немного больше, чем VIN (более отрицательное), на выходе будет VSAT. Следовательно, Vo (выходное напряжение компаратора) будет либо -VSAT, либо VSAT. Но вам придется контролировать входные напряжения схемы с помощью R2 или R1, чтобы регулировать изменения состояния схемы.

Значения -VREF и формулы VREF;

1. V _REF = (V _O * R ₂ ) / (R ₁ + R ₂ )

2. V _O = V _SAT , следовательно,

3. V _REF  = (V _SAT  * R ₂ ) / (R ₁  + R ₂ ) 

4. -V _REF  = (V _O  * R ₂ ) / (R ₁  + R ₂ )

5.V _O  = -V _SAT  следовательно,

6. -V _REF  = (-V _SAT  * R ₂ ) / (R ₁  + R ₂ ) 

Иногда VREF называют верхним пороговым напряжением (VUT), а -VREF — нижним пороговым напряжением (VLT).

Цепь неинвертирующего триггера Шмитта

Во втором режиме триггерной схемы Шмитта на основе операционного усилителя вы прикладываете входное напряжение схемы к неинвертирующему входу операционного усилителя.После этого эмиттерный резистор R1 позволит выходному напряжению вернуться на неинвертирующую клеммную цепь.

Схема неинвертирующих триггеров Шмитта

Допустим, выходное напряжение вначале было равно VSAT. Выходное напряжение будет на том же уровне насыщения, пока VLT выше, чем VIN. Если позже входное напряжение схемы превысит нижний пороговый уровень напряжения, то состояние выхода изменится на -VSAT. Вы также можете последовательно изменять напряжение смещения, чтобы получить желаемые значения опорного напряжения.

Наконец, выход будет постоянным в состоянии -VSAT, пока входное напряжение схемы не поднимется выше верхнего порогового напряжения.

5. Применение триггеров Шмитта

Вы найдете схему триггеров Шмитта в нескольких приложениях, таких как;

• Во-первых, в цепи устранения дребезга коммутатора.
• Затем можно использовать триггеры Шмитта для реализации генератора релаксации, особенно в схемах с обратной связью -ve.
• Также их можно использовать в функциональных генераторах и источниках питания.
• Кроме того, схема триггера изменяет синусоидальную волну на прямоугольную.
• Наконец, вы можете включить их в цифровые схемы в качестве преобразователя сигнала, чтобы помочь в удалении сигнальных цепей.

Суммировать

Подводя итог, сегодняшняя статья дает подробное представление о триггерах Шмитта, их работе, базовой структуре схемы, а также некоторых приложениях.

Даже при высокой эффективности триггера лучше иметь некоторые превентивные меры, такие как.Ввод операционного усилителя в рельсы. Энергопотребление будет больше, а значит, вам понадобится мощный источник. Несмотря на ограничение, вы избавитесь от шумных сигналов и уменьшите количество множественных выходных переходов.

Возникли проблемы с настройкой схемы или проект застрял? Свяжитесь с нами, чтобы получить более подробную информацию.

Триггер Шмитта – обзор

1.4.4.2 Неинвертирующий триггер

В неинвертирующем триггере Шмитта (рис. 1.35) входной сигнал подается на неинвертирующий вход.

Рисунок 1.35. Неинвертирующий триггер Шмитта на ОУ

Инвертирующий вход может быть подключен к земле или опорному напряжению, например механизм манипулирования порогами переключения триггера Шмитта вне резисторов R ₁ и R ₂ .

При исследовании схемы, показанной на рис. 1.35, можно отметить, что это положительная реакция. Будем считать, что напряжение v _e изначально положительно. Очевидно, можно рассматривать отрицательное входное напряжение.

Это предположение сделано только в образовательных целях для понимания работы изучаемой сборки:

ve>0vS=+Vsat

Выражение, определяющее напряжение, прикладываемое к неинвертирующему входному уровню, имеет вид:

ve+=R1vS+R2veR1+R2=R1Vsat+R2veR1+R2

Это положительное напряжение, что подтверждает предположение, сделанное вначале.

Выражение определения входного напряжения в соответствии с выходным напряжением и напряжением, которое находится на неинвертирующем входном уровне, определяется как: _e + остается положительным, выходное напряжение остается в состоянии высокого насыщения.Как только напряжение V _{e +} становится отрицательным, выходное напряжение переходит в состояние низкого насыщения. Эволюция V _e + связана с напряжением v _e , подаваемым на вход:

ve+>0⇒R1Vsat+R2veR1+R2>0

В результате для напряжения, подаваемого на вход, получаем:

ve>-R1VsatR2=V1

Следовательно, для того чтобы на выходе присутствовало состояние высокого насыщения, необходимо, чтобы напряжение v _e , подаваемое на вход, было больше, чем напряжение V ₁ .

Напряжение В ₁ порог переключения из высокого состояния в низкое.

Известно, что напряжение v _e , подаваемое на вход, является переменным напряжением. Переход из высокого состояния в низкое происходит, когда напряжение V _{e +} становится отрицательным:

Ve+<0vS=−VsatVe+=−R1Vsat+R2veR1+R2Ve+<0⇒−R1Vsat+R2veR1+R2<0

Выражение, которое позволит вывести порог переключения, получается следующим образом:

ve

V ₂ порог переключения выхода из низкого состояния в высокое состояние.

Сигналы, задействованные на уровне триггера Шмитта, схематически представлены на рис. 1.36. Эти сигналы были получены экспериментально, и значения используемых для этого составляющих составляют R ₁ = 2 КОм; R ₂ = 10 кОм. Это даст две точки переключения:

Рисунок 1.36. Сигналы, задействованные на уровне неинвертирующего триггера Шмитта. Цветную версию этого рисунка см. на сайте www.iste.co.uk/haraoubia/nonlinear2.zip. Рисунок 1.37) позволяет дать размах петли гистерезиса неинвертирующего триггера Шмитта. Представление v _S = f(v _e ) позволяет вывести интересный объем информации. Триггер Шмитта имеет две точки переключения. Эти два пороговых значения указывают на ширину петли гистерезиса.

Рисунок 1.37. Представление эволюции выходного напряжения v _S в соответствии с напряжением v _e , поданным на вход

заморожены до постоянного значения, примерно равного напряжению насыщения V _sat .

Эволюция выходного напряжения в зависимости от входного напряжения (см. рис. 1.37) позволяет представить гистерезисный цикл неинвертирующего триггера Шмитта.

Неинвертирующий триггер Шмитта имеет два симметричных порога переключения, верхний порог (V ₂ ) и нижний порог (V ₁ ):

V1=−R1VsatR2V2=R1VsatR2:

2

В большинстве случаев операционные усилители имеют падение напряжения.Это объясняет, почему высокое или низкое напряжение насыщения не имеет амплитуды, равной напряжению питания. Напряжение насыщения обычно меньше напряжения питания. Однако есть некоторые операционные усилители, которые не имеют падения напряжения или имеют незначительное падение напряжения; это операционные усилители «Rail-to-Rail».

Пороги переключения определяются значениями высокого и низкого напряжения насыщения операционных усилителей, а также номиналами резисторов, обеспечивающих положительную реакцию.Крайне важно, чтобы сигнал, подаваемый на формируемый вход, имел достаточную амплитуду, чтобы на выходе происходило переключение с высокого уровня на низкий уровень и наоборот. в противном случае триггер Шмитта не сможет выполнять ту функцию, для которой он был разработан.

КОМПАРАТОРЫ И ГЕНЕРАТОРЫ СИГНАЛОВ

Цель этой лабораторной работы — ознакомиться с использованием компараторов
и использование компараторов с гистерезисом (триггеры Шмитта) для формы сигнала
поколение.Мы будем использовать интегральную схему двойного компаратора LM319. То
LM319 содержит два быстродействующих компаратора специальной конструкции в одном двухрядном
упаковка. Выход каждого компаратора высокий или низкий в зависимости от того,
разница между двумя входными данными больше или меньше нуля.
(ОУ без обратной связи тоже ведет себя как компаратор, но не подходит
для высокоскоростной работы из-за ограничений скорости нарастания. Как долго бы
требуется выход усилителя 741 для переключения между +10 и -10 вольт?)

1. Соберите следующую простую схему компаратора и исследуйте, как
   выходной и входной сигналы связаны, поскольку опорный уровень изменяется.

• Используйте потенциометр для создания опорного напряжения, которое может
  0 В и 5 В.
• Подключите ко входу треугольную волну 10 В пик-пик, как показано на рисунке.
  Нарисуйте или начертите типичный набор осциллограмм. это инвертор или
  неинвертирующий компаратор?
• При опорном значении 2 В определите, при каких входных уровнях переключается выход.
• Повторите это для нескольких других эталонных уровней.
  

• Выберите значения резисторов в обратной связи, чтобы задать уровни гистерезиса
  около 0 и 1,5 вольта.
• Построить схему
• При входе треугольной волны измерьте уровни переключения.
• Нарисуйте кривую гистерезиса (v _из
  против v _в ).
• Объясните, почему уровни переключения такие, какие они есть.

• Эта схема производит треугольную волну и униполярную и
  биполярные прямоугольные волны.

• Соберите и проверьте схему и объясните, как она работает.
• Объясните, зачем нужен смещенный плюс инвертирующий усилитель после
  Триггер Шмитта.
• Измените схему генератора, чтобы она имела фиксированную частоту 1 кГц, и
  сравнить наблюдаемые и теоретические результаты.
• Наконец, объясните, почему сигналы не имеют коэффициента заполнения 50 %, и
  как бы вы изменили схему, чтобы получить рабочий цикл 50%.

Генератор, управляемый напряжением. Триггер Шмитта также можно использовать с источником тока для получения
пилообразная или треугольная волна.

• Спроектируйте и изготовьте следующий генератор пилообразной волны.Вход представляет собой
  положительное постоянное напряжение. Выходной импульс очень узкий.
• Разработать триггер Шмитта таким образом, чтобы входные пороговые уровни были равны 0
  В и 5 В.
• Подберите компоненты так, чтобы частота колебаний составляла 5 кГц для
  входное напряжение 10 В.
• Используйте потенциометр для изменения входной переменной от 0 до 15 В.
• Измерение и построение графика зависимости частоты колебаний от входного напряжения.
• Замените резистор 1 кОм (их два, найдите правильный)
  поэтому пилообразный выходной сигнал становится треугольной волной.

© Copyright 2001 Горно-технологический институт Нью-Мексико

РЕГЕНЕРАТИВНЫЙ СРАВНИТЕЛЬ (триггер Шмитта) – Классы/Лузеры

• Триггер Шмитта представляет собой схему компаратора с положительной обратной связью, так как усиление может быть значительно увеличено. Основное применение этого компаратора заключается в преодолении шумовых напряжений, что уменьшает проблему со схемой детектора пересечения нуля. Он преобразует аналоговый сигнал в цифровой сигнал.

приведенная выше схема представляет собой инвертирующую схему триггера Шмитта.

                              Vref = опорное напряжение

                              Vo=Выходное напряжение

• Входное напряжение Vi запускает выходное напряжение Vo каждый раз, когда оно превышает определенные уровни напряжения. Эти уровни напряжения называются верхним пороговым напряжением и нижним пороговым напряжением.
• Эти пороговые напряжения рассчитываются следующим образом.

Va =VUT (верхнее пороговое напряжение)   для Vo=+Vsat  тогда

• Пока Vi меньше Vut, выход остается +Vsat . Когда входное напряжение превышает Vut, выходное напряжение смещается к –Vsat и остается постоянным до тех пор, пока входное напряжение не превысит Vlt. Когда Vi становится меньше, чем VLt, выход переключается с –Vsat на +Vsat. И продолжается, как указано выше…..

                 Va =VLT (нижнее пороговое напряжение)   для Vo=–Vsat  тогда

• Все переходы происходят мгновенно.
• Форма входного и выходного сигнала следующая.

• Характеристики передачи для Vi следующие.

• В этой схеме наблюдается интересное явление, называемое гистерезисом или люфтом, поскольку кривая       похожа на кривую гистерезиса магнитных материалов. Разница между двумя напряжениями (Vut, VLt) называется напряжением гистерезиса или шириной гистерезиса.

• Из-за гистерезиса схема срабатывает при более высоком напряжении для возрастающих сигналов, чем для убывающих. если размах напряжения шума находится в пределах напряжения гистерезиса, ложного срабатывания не будет. В зависимости от ожидаемого напряжения шума напряжение гистерезиса может быть рассчитано с помощью резисторов обратной связи R1 и R2.

        Таким образом, из синусоидального сигнала (входного сигнала) получается прямоугольная волна фазового сдвига  ‘‘.

       Vi=Vm sin и Vi=Vut

, затем

         sin=Вут/Вм

Приложения

рассмотреть чистый сигнал и шумовой сигнал, пересекающий ось нуля несколько раз, тогда обычный детектор пересечения нуля не будет давать одинаковый результат, даже если оба сигнала одинаковы, но, конечно, шум включен в другой сигнал.Но схема триггера отбрасывает помехи при переходах через нуль и принимает только переходы через Vut и VLt.

зашумленный сигнал (u), подаваемый на компаратор (A) и триггер Шмитта (B).

Примечания 

Изображения и контент получены из различных источников.