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Schmitt Trigger
La mayoría de los dispositivos CMOS requieren transiciones altas y bajas de entrada para ser bordes rápidos. Si el borde no es lo suficientemente rápido, tiende a consumir más corriente y puede dañar el dispositivo. Las señales analógicas generalmente no son perfectas y no siempre tienen bordes limpios. Un disparador Schmitt es un tipo especial de comparador que se utiliza para evitar este tipo de señales.
Un comparador es un dispositivo que compara dos voltajes y el resultado indica si un voltaje es mayor que el otro. Un disparador Schmitt, también conocido como comparador regenerativo, compara un voltaje de entrada con dos voltajes de referencia y produce una salida equivalente. La salida de un disparador Schmitt es siempre una onda cuadrada o una onda rectangular, independientemente de la forma de la entrada. Esto se utiliza a menudo cuando es necesario:
- Convierte una onda sinusoidal en una onda cuadrada
- Para limpiar una señal ruidosa
- Para convertir bordes lentos (como una onda triangular) en bordes rápidos (como una onda cuadrada)
Schmidt se puede construir a partir de 555 temporizadores. Una característica del temporizador 555 que no es un temporizador es la capacidad de utilizar dos comparadores internos como unidades independientes para formar un disparador Schmitt. El comportamiento común de los activadores Schmitt construidos a partir de 555 temporizadores es el de inversión, pero aquí analizaremos la no inversión.
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Circuito del temporizador 555 como disparador Schmitt.
El siguiente circuito muestra la estructura de un temporizador 555 utilizado como disparador Schmitt.
Los pines 4 y 8 están conectados a la fuente de alimentación (VCC). Los pines 2 y 6 están conectados entre sí y la entrada se da a este punto común a través del condensador C. Este punto común se alimenta con una tensión de polarización externa de VCC/2 con la ayuda de un divisor de tensión formado por la resistencia R1 y la resistencia R1. R2.
Una característica importante del disparador de Schmitt es la histéresis. Si el voltaje de entrada es mayor que el umbral superior, la salida del disparador Schmitt es Alta; si el voltaje de entrada es menor que el umbral inferior, la salida del disparador Schmitt es Baja.
Si la entrada está entre los dos umbrales, la salida conserva su valor. El uso de dos umbrales se llama histéresis y el disparador Schmitt actúa como un elemento de memoria (un multivibrador biestable o flip-flop).
Los umbrales en este caso son 2/3 VCC y 1/3 VCC. Es decir, el comparador superior se dispara a 2/3 VCC y el comparador inferior se dispara a 1/3 VCC. El voltaje de entrada se compara con estos umbrales mediante comparadores individuales y los flip-flops se configuran o reinician en consecuencia. En base a esto, la salida será alta o baja.
Cuando se aplica a la entrada una onda sinusoidal con una amplitud mayor que VCC/6, el flip-flop se configura y reinicia alternativamente en ciclos positivos y negativos. La salida es una onda cuadrada y las formas de onda de la onda sinusoidal de entrada y la onda cuadrada de salida se muestran a continuación.
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gatillo Schmitt invertido
El funcionamiento normal del temporizador 555 como disparador Schmitt es esencialmente inversión. Cuando la entrada del disparador, que es la misma que la entrada externa, cae por debajo del umbral de 1/3 VCC, la salida del comparador inferior aumenta, el flip-flop se configura y la salida en el pin 3 aumenta.
De manera similar, cuando la misma entrada umbral que la entrada externa excede el valor umbral de 2/3 VCC, la salida del comparador superior pasa a nivel alto, el flip-flop pasa a RESET y la salida en el pin 3 pasa a nivel bajo.
A continuación se muestra la forma de onda de un disparador Schmitt invertido.
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