Триггер Шмитта

Рис. 3.

В триггере Шмитта, как и в переключателе тока, используется дифференцирующий каскад. На рис. 3 приведена схема с генератором стабильного тока (ГСТ), но его часто заменяют обычным эмиттерным резистором.

Вначале предположим, что входное напряжение равно нулю. В этом случае транзистор VT1 заперт, а транзистор VT2 открыт. В начальном состоянии схемы напряжение U _K1 = 5 B, напряжение на базе второго транзистора u _Б2 = u _K1 R ₂ / R ₁ + R ₂ = 2.5В, если R ₁ = 20 кОм. Так как транзистор VT2 открыт, то считаем, что u _БЭ2 = 0,7 В, откуда следует, что

u _Э = u _Б2 - u _БЭ2 = 2,5 – 0,7 = 1,8 В

Открытый транзистор VT2 находится в активном режиме. В самом деле, напряжение на его коллекторе u _K2 = U _П – I _O R _K2 = 5 – 2х1 = 3 В.

Оно больше напряжения U _Б2 = 2.5В, поэтому коллекторный переход закрыт. Иногда выбором большого R _K осуществляют режим насыщения, но при этом уменьшается быстродействие схемы.

Увеличивая входное напряжение, можно подойти к порогу срабатывания триггера. Оно происходит, когда входное напряжение становится больше напряжения на эмиттере примерно на 0,6 В (для кремневого транзистора).

Следовательно, транзистор отпирается при входном напряжении

u _{вх.сраб} = u _Э + U _{Б2 пор} = 1,8 + 0,6 = 2,4 В.

Как только входное напряжение хотя бы немного превышает это пороговое напряжение, происходит лавинообразный регенеративный процесс переключения схемы.

Срабатывание триггера Шмитта происходит при напряжении на входе первого транзистора, на 0,1 В меньше, чем напряжение на базе открытого транзистора VT2. Напряжение срабатывания триггера

u _{вх.сраб} = U _П R ₂ / ( R ₁ + R ₂ ) – 0,1

где 0,1В разность между напряжениями открытого кремниевого транзистора (0,7 В) и запертого (0,6 В).

Отпускание триггера происходит при напряжении на базе первого транзистора, на 0,1 В большем, чем напряжение на базе запертого транзистора VT2. Напряжение отпускания триггера

u _{вх. отп} = (U _П – I _O R _K1) R ₂ /( R ₁ + R ₂ )+ 0,1

Триггер Шмитта находит широкое применение. Одним из его применений является формирование прямоугольных импульсов из плавно изменяющегося напряжения, например синусоидального, что показано на рис. 4 (рис. 14.10).

Рис. 4.

Дата добавления: 2014-01-13