مدار اشمیت تریگر (Schmitt Trigger Circuit)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit) را در آموزش زیر شرح دادیم :
مدار اشمیت تریگر (Schmitt Trigger Circuit) :
مدار اشمیت تریگر (Schmitt Trigger) یک مدار مقایسه کننده (Comparator) با خاصیت هیسترزیس (Hysteresis) است. هیسترزیس به این معناست که آستانه های سوئیچینگ برای تغییر حالت خروجی از HIGH به LOW با آستانه های تغییر از LOW به HIGH متفاوت است. این خاصیت باعث می شود که مدار در برابر نویز روی سیگنال ورودی بسیار مقاوم باشد و لبه های تیز و تمیزی در خروجی ایجاد کند.
اصل عملکرد: فرض کنید ولتاژ ورودی از صفر شروع به افزایش می کند. تا زمانی که ولتاژ ورودی به یک آستانه بالایی (
\[ V_{T+} \]) نرسد، خروجی در سطح LOW (مثلا ۰ ولت) باقی می ماند. به محض عبور از
\[ V_{T+} \]، خروجی به سطح HIGH (مثلا ۵ ولت) می پرد. حال اگر ولتاژ ورودی شروع به کاهش کند، خروجی تا زمانی که ولتاژ به یک آستانه پایینی (
\[ V_{T-} \]) (که کمتر از
\[ V_{T+} \]است) نرسد، در سطح HIGH باقی می ماند. با عبور از
\[ V_{T-} \]به پایین، خروجی دوباره به LOW برمی گردد. اختلاف بین
\[ V_{T+} \]و
\[ V_{T-} \]را پهنای هیسترزیس (Hysteresis Width) می گویند.
مزایا:
⭐ مقاومت در برابر نویز: نویز روی سیگنال ورودی، تا زمانی که دامنه آن از پهنای هیسترزیس کمتر باشد، باعث سوئیچ زنی کاذب نمی شود.
⭐ ایجاد لبه های تیز: یک سیگنال ورودی با لبه های کند (مثلا موج سینوسی یا مثلثی) را به یک موج مربعی با لبه های بسیار تیز تبدیل می کند.
پیاده سازی: اشمیت تریگر را می توان با استفاده از ترانزیستورهای گسسته، یا به طور رایج تر، با یک آپ امپ و چند مقاومت (برای ایجاد فیدبک مثبت) ساخت. همچنین گیت های منطقی اختصاصی اشمیت تریگر (مانند 74HC14) به صورت مجتمع موجود هستند.
کاربردها:
⭐ پایش (Debouncing) سیگنال کلیدها و سویچ ها.
⭐ تبدیل سیگنال های آنالوگ کند (مانند موج سینوسی) به موج مربعی دیجیتال.
⭐ آشکارسازهای سطح (Level Detectors) با مصونیت در برابر نویز.
⭐ نوسان سازهای آرامش (Relaxation Oscillators).
⭐ در ورودی مدارهای دیجیتال برای پاک سازی سیگنال های نویزی.
