Schmitt-Trigger in der Elektronik

Schmitt-Trigger in der Elektronik
Schmitt-Trigger in der Elektronik
Anonim

Flip-Flops findet man häufig in elektronischen Sch altungen. Sie nehmen am Betrieb vieler Knoten teil, führen eine Vielzahl von Aufgaben aus oder können auf verschiedenen Elementen implementiert werden, aber das Prinzip ihres Betriebs bleibt gleich. Ein Sonderfall ist der sogenannte Schmitt-Trigger, der sich in der Arbeit bewährt hat. Diese nützliche Modifikation der Originalsch altung erlangte in kurzer Zeit große Popularität unter Designern.

Schmitt-Trigger
Schmitt-Trigger

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, diese Idee umzusetzen: ein Trigger auf Transistoren, Operationsverstärker, digitale Sch altungen usw. Betrachten Sie als Beispiel den digitalen Schmitt-Trigger, dessen Funktionsprinzip uns helfen wird, dieses Gerät allgemein zu verstehen. Angenommen, wir haben eine Sch altung entwickelt, die zwei Eingänge und zwei Ausgänge hat. Bei einer Kombination der Eingangssignale 0-1 oder 1-0 ändert sich der Ausgangszustand. Bei allen anderen Optionen merkt sich ein solches Gerät seinen ursprünglichen Zustand. Es scheint, was hat der Schmitt-Trigger damit zu tun und was ist seine Idee?

Nach der Erfindung des Komparators, eines Geräts mit Begrenzung des Eingangssignals und einem unendlichen Koeffizienten, entstand die Idee, kleine Geräte zu entwickeln, die sich an die ursprüngliche Kombination erinnern können. Der erste Schmitt-Trigger wurde auf einem Komparator montiert. Der große Nachteil eines solchen Schemas war die Drift des Signals im Triggerbereich

Schmitt-Trigger-Funktionsprinzip
Schmitt-Trigger-Funktionsprinzip

des Auslösers selbst. Dieser Nachteil wurde von Schmitt nach Einführung der Hysterese in den Betrieb der Sch altung beseitigt. In diesem Fall sch altete das Gerät beim Überschreiten eines bestimmten Betriebsniveaus, aber es war nur möglich, in seinen ursprünglichen Zustand zurückzukehren, wenn es zurückgesch altet wurde. Mit anderen Worten, die Einführung von Hysterese in den Betrieb der Sch altung führte zu ihrem stabilen Betrieb. Das „Aufprallen“am Ausgang hörte auf, es wurde träge und daher betriebssicher. Ein solches Gerät heißt Schmitt-Trigger und trägt den Namen seines Schöpfers.

Die oben beschriebene Bedienung des digitalen Geräts erfüllt diese Anforderungen vollständig. Es hat eine bestimmte Auslöseschwelle. Es gibt Spannungspegel für jeden der Zustände – „Null“und „Eins“. Dies ist der ideale Schmitt-Trigger. Wenn Sie eine kleine Sch altverzögerung einführen, können Sie die meisten Störungen beseitigen, die häufig beim Betrieb vieler Geräte auftreten.

Schmitt-Trigger auf Komparator
Schmitt-Trigger auf Komparator

Der Anwendungsbereich solcher Geräte ist sehr umfangreich: Sie überwachen den Status von Sensoren, werden in Sicherheitsalarmen, automatisierten Systemen in der Produktion und beim Betrieb von Sch altkreisen eingesetztElektronik für verschiedene Zwecke. Wahrscheinlich haben viele von uns Spielautomaten mit Hilfe von Token eingesch altet? Um ein Prellen der Mikrosch alterkontakte zu verhindern, wenn die Wertmarke den Münzprüfer passiert, ist ein Schmitt-Trigger in die Sch altung eingebaut. Es gewährleistet den stabilen Betrieb des gesamten Spielautomaten.

Mit der Entwicklung der Elementbasis und der Fertigungstechnologie elektronischer Geräte gibt es einen stetigen Trend zur Miniaturisierung von Flip-Flops und zur Verbesserung ihrer Leistung.

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