Триггер Шмидта

В триггере Шмидта (рисунок 10.6) положительная обратная связь вводится при помощи резисторов и .

Рисунок 10.6 - Схема триггера Шмидта

Напряжение сравнивается с напряжением обратной связи , которое в зависимости от выходного напряжения, принимает два значения и

, (10.3)

. (10.4)

Если мгновенное значение , то компаратор переключается, и напряжение на выходе меняется с на .

Если мгновенное значение , то компаратор переключается, и напряжение на выходе меняется с на .

Причем переключение будет происходить с большой скоростью, т.к. процесс переключения форсирует положительная обратная связь.

Действительно, если мгновенное значение , то на инвертирующем входе относительно неинвертирующего появится положительное напряжение , которое приведет к появлению на выходе отрицательного приращения, напряжения. По цепи обратной связи отрицательное приращение передается на неинвертирующий вход ОУ и уменьшает его потенциал. Входное напряжение увеличивается, за счет этого отрицательное приращение напряжения на выходе также увеличится, что приведет к росту входного напряжения, таким образом, замыкается цепь положительной обратной связи. Процесс переключения развивается лавинообразно и заканчивается, когда напряжение на выходе будет равно .

Рассмотрим случай, когда (рисунок 10.7).

Рисунок 10.7 - Временная диаграмма работы триггера Шмидта

На интервале времени 0-1 напряжение на выходе равно , а напряжение обратной связи равно . Левее точки 1 выполняется условие переключения компаратора, и напряжение на его выходе принимает значение , а напряжение обратной связи - . При спаде напряжения условие переключения будет выполняться левее точки 2 и схема возвращается в исходное состояние. Передаточная характеристика триггера Шмидта имеет вид (рисунок 10.8) и носит гистерезисный характер, т.е. прямой и обратный ход происходит по различным путям. Поэтому эту схему часто называют компаратором с гистерезисом.

Если помеха, наложенная на напряжение , будет меньше ширины петли гистерезиса , то ее влияние будет исключено.

Рисунок 10.8 -. Передаточная характеристика триггера Шмидта

В данном случае компаратор является пороговым устройством, он переключается в те моменты, когда входное напряжение превышает заданные уровни напряжений и . Для сравнения двух напряжений применяется схема, показанная на рисунке 10.9.

Рисунок 10.9 -. Схема с триггером Шмидта для сравнения двух напряжений

При подключении напряжения , как показано на рисунке 10.9. Переключение компаратора происходит в точках, когда напряжение принимает значения

и .

Передаточная характеристика принимает вид показанный на рисунке 10.10.

Рисунок 10.10 - Передаточная характеристика компаратора

при подключении напряжения :

1-при <0, 2-при =0, 3- при >0