Schmidt, ban đầu được gọi là nhiệt ion kích hoạt, đã tồn tại trong nhiều thập kỷ. Cho đến nay, nó đã góp phần vào những tiến bộ công nghệ thay đổi cuộc sống, chẳng hạn như theo dõi chuyển đổi giữa hai trạng thái điện áp. Đây là một loại máy so sánh hoặc một bộ khuếch đại khác nhau có các thuộc tính trì trệ bổ sung để cung cấp khả năng chống nhiễu. Nhưng ngay cả khi không có sự chậm trễ, nó có thể hoạt động như một máy so sánh một mình, tạo ra một xung số sạch.
Hôm nay, chúng tôi sẽ thiết kế một mạch kích hoạt Schmidt và giải thích nó hoạt động như thế nào. ngoài ra, chúng tôi sẽ nhấn mạnh một số ứng dụng của mạch kích hoạt schmidt.
1 Trình kích hoạt Schmidt là gì?
Tóm lại, nó là một máy so sánh tái tạo. Nó sử dụng phản hồi dương để thực hiện điện áp chậm hoặc thay đổi các đầu vào hình sin thành đầu ra sóng vuông. thông thường, điện áp đầu ra của một kích hoạt schmidt hoạt động như một điện áp tham chiếu cho một hình sóng đầu vào. chức năng của nó là chuyển đổi tiếng ồn từ tín hiệu đầu vào analog sang tín hiệu kỹ thuật số.
một bộ phận kích hoạt schmidt cũng có thể là một mạch ổn định kép. Một khi đầu vào đạt được mức ngược yêu cầu, mạch hai trạng thái ổn định sẽ có một điện áp đầu ra ổn định cao và thấp.
loại kích hoạt schmidt
không nghi ngờ gì nữa, có một vài mạch tích hợp logic với một bộ phận kích hoạt schmidt. Tuy nhiên, trong ví dụ của chúng tôi, chúng tôi sẽ quan tâm đến các trigger DIY Schmidt mà chúng tôi sẽ có.
Các kiểu bao gồm:
dựa trên bộ khuếch đại, và
một bộ phận kích hoạt dựa trên bóng bán dẫn.
một sự giải thích thêm về các loại trên được tìm thấy trong mạch kích hoạt Schmidt thông thường.
bộ kích hoạt schmidt hoạt động như thế nào?
schmidt kích hoạt sử dụng khái niệm phản hồi tích cực để thực hiện chức năng của nó. nói cách khác, nó sẽ lấy mẫu đầu ra và đưa nó trở lại nguồn đầu vào. Bằng cách này, đầu ra sẽ có một sự gia tăng.
(Phản hồi tích cực).
việc tăng cường này giúp cho đầu ra của trình so sánh có thể ổn định trong trạng thái của nó. ngoài ra, nó cũng đảm bảo rằng trạng thái không thay đổi.
mạch kích hoạt schmidt thông thường
sử dụng transistor để kích hoạt schmidt
chúng tôi sẽ sử dụng hai transistor (các cấu phần cơ bản) và các cấu phần bên ngoài cơ bản khác của mạch kích hoạt schmidt để tạo ra một sơ đồ khung.
hoạt động của mạch điện
Đầu tiên, khi VIN (điện áp đầu vào) là 0V, T1 sẽ không mở. Mặt khác, Vref (điểm chuẩn điện áp) có 1.98 V, điều này sẽ cho phép T2 được bật.
Sau đó, khi chúng ta đi vào nút B, chúng ta có thể nghĩ về mạch điện như một bộ phân điện và tính toán điện áp với các giá trị của thành phần bằng cách sử dụng công thức sau:
VIN = 0V, Vref = 5V
Va = (Ra + Rb/Ra + Rb + R1) x Vref
Vb = (Rb/Rb + R1 + Ra) x Vref
như chúng ta đã lưu ý, điện áp 1. 98 ở t 2 rất thấp. Ngoài ra, điện áp điện cực ở đầu cuối bán dẫn là 1.28V, cao hơn điện áp điện cực truyền 0,7V
vì vậy, tăng điện áp đầu vào của mạch điện có thể vượt qua giá trị t 1 và làm cho nó hoạt động. sau đó, điều này sẽ làm giảm điện áp của t 2. t 2 bán dẫn ngắn hơn sẽ làm tăng điện áp đầu ra.
sử dụng transistor để kích hoạt schmidt
Tiếp theo, điện áp điện đầu vào của mạch điện tử t 1 sẽ bắt đầu từ chối. Trong quá trình này, điện áp cơ bản sẽ vượt quá 0.7V, dẫn đến sự hỏng.
Toàn bộ quá trình phụ thuộc vào điểm mà các điện cực phát ra từ chối đạt đến khi các transistor phát hiện ra chế độ hoạt động tích cực. sau đó, điện áp cơ bản và điện áp tập hợp của t 2 sẽ tăng lên.
Tuy nhiên, đôi khi không có dòng điện nào chảy qua T2, dòng điện này có thể tắt T1 và giảm điện áp của các điện cực. Trong trường hợp này, bạn sẽ tắt T1 bằng cách giảm đi điện áp đầu vào của mạch tới khoảng 1,3 V.
Cuối cùng, bạn sẽ có hai ngưỡng điện áp 1.3V và 1.9V.
dựa trên mạch kích hoạt của bộ khuếch đại
mạch kích hoạt schmidt dựa trên bộ khuếch đại có hai phần chính: đầu vào tương tự và ngược schmidt.
thay vào đó, mạch kích hoạt schmidt
Đối với đầu vào ngược kích hoạt Schmidt, bạn sẽ áp dụng một khẩu ngược ngược lại của một bộ khuếch đại toán học (Op-Amp). Hơn nữa, chế độ đảo ngược tạo ra các cực đầu ra ngược lại và cần được áp dụng vào các đầu không đảo ngược để có được phản hồi tích cực.
thay vào đó, mạch kích hoạt schmidt
mô tả và công thức của mạch kích hoạt schmidt;
VREF nhỏ hơn VIN sẽ tạo ra một kết xuất so sánh VSAT. Ngược lại, nếu -VREF lớn hơn VIN một chút (trừ hơn), đầu ra sẽ là VSAT. Vì vậy, Vo (thang điện đầu ra của trình so sánh) sẽ là-VSAT hoặc VSAT. nhưng bạn phải sử dụng r 2 hoặc r 1 để điều khiển điện áp đầu vào của mạch điện để điều chỉnh sự thay đổi của trạng thái.
các giá trị của công thức vref và vref;
2. VO = VSAT, therefore,
3. VREF = (VSAT * R2) / (R1 + R2)
4. -VREF = (VO * R2) / (R1 + R2)
5. VO = -VSAT therefore,
6. -VREF = (-VSAT * R2) / (R1 + R2)
Đôi khi bạn sẽ thấy rằng VREF được gọi là điện áp ngưỡng giới hạn trên (VUT) và VREF là điện áp ngưỡng giới hạn dưới (VLT).
không đảo ngược mạch kích hoạt schmidt
Trong chế độ thứ hai của mạch điện khởi động Schmidt dựa trên một khuếch đại điện tử, điện áp đầu vào của mạch điện tử được thực hiện ở một đầu vào không ngược đảo ngược của một khuếch đại điện tử. sau đó, điện trở phát xạ r 1 sẽ cho phép điện áp đầu ra quay trở lại mạch điện không phải là đầu.
không đảo ngược mạch kích hoạt schmidt
giả sử rằng điện áp đầu ra là VSAT. Miễn là VLT cao hơn VIN, điện áp đầu ra sẽ ở cùng một mức độ bão hòa. Sau đó, nếu mạch điện đầu vào vượt quá mức điện áp ngược thấp, trạng thái đầu ra sẽ trở thành-VSAT. bạn cũng có thể thay đổi điện áp xếp nối tiếp để có được các giá trị điện áp tham chiếu mong muốn.
Cuối cùng, đầu ra sẽ cố định ở trạng thái-VSAT cho tới khi điện áp đầu vào của mạch điện lên quá giới hạn điện áp ngược.
Ứng dụng của Schmidt
bạn sẽ thấy rằng mạch kích hoạt schmidt có nhiều ứng dụng, ví dụ:
Đầu tiên là công tắc để rung mạch điện.
Sau đó bạn có thể sử dụng một kích hoạt Schmidt để thực hiện các rung động, đặc biệt là trong các thiết kế với các câu trả lời vòng kín.
ngoài ra, bạn có thể sử dụng chúng trong các máy phát triển hàm và nguồn điện.
ngoài ra, mạch kích hoạt chuyển sóng sin thành sóng vuông.
Cuối cùng, bạn có thể tích hợp chúng vào mạch điện tử như một bộ điều chỉnh tín hiệu để giúp loại bỏ mạch tín hiệu.
tổng kết
Tóm lại, bài viết hôm nay đã mô tả chi tiết về Schmidt kích hoạt, nguyên lý hoạt động của nó, cấu trúc mạch cơ bản và một số ứng dụng.
ngay cả khi hiệu quả của việc kích hoạt là cao, tốt nhất là có một số biện pháp phòng ngừa, ví dụ. điều khiển một bộ gia tăng tính toán vào đường điện. bạn sẽ tiêu thụ nhiều điện hơn, vì vậy bạn cần một nguồn điện cao. Mặc dù hạn chế này, bạn sẽ loại bỏ tín hiệu nhiễu và giảm số lượng chuyển đổi đầu ra nhiều hơn.
gặp khó khăn trong việc thiết lập mạch hay trì trệ trong dự án? Xin liên lạc với chúng tôi để biết thêm thông tin.