13.4. Тригер шмітта

Тригер Шмітта (рис. 78), або пороговий пристрій виконано на базі операційного підсилювача з додатним зворотним зв'язком й ха­рактеризується гістерезисною передатною характеристикою.

Перемикання схеми (зміна полярності вихідної напруги ОП) здій­снюється за умови рівності вхідної напруги на інвертувальному вході та напруги спрацювання на неінвертувальному вході u_вх = U_СІІ, зна­чення якої визначається

де Еоп – опорна напруга.

Рис. 78. Схема тригера Шмітта (а) та його передатна характеристика (б)

При зменшенні напруги u_вх до значення, що дорівнює U_В1Д, ОП по вертається у попередній стан и_юк = U-_{вих макс}). Значення напруги від­сіку U_від визначається за виразом

Враховуючи, щоU_від < U_сп передатна характеристика такого ОП є гістерезоподібною, а перехід від додатного значення вихідної напруги до від'ємного є стрибкоподібним, то таку схему відносять до класу тригерів.

Приклади до розділу

Задача 13.1. Визначити етап прямого виходу Q асинхронного RS-тригера на елементах А БО-1 IE, якщо на вхід S подано сигнал логічно­го нуля, а на вхід R — сигнал логічної одиниці.

Розв'язок: Оскільки на вхід R асинхронного RS-тригери на еле­ментах АБО-НЕ подано сигнал логічної одиниці, то на прямому виході Q матимемо сигнал логічного нуля. Як видно зі схеми асинхронного RS-тригера на елементах АБО—НЕ, вхід R є входом елемента АБО— НЕ, виходом якого є прямий вихід Q тригера. Тому, у випадку сигналу логічної одиниці на одному з входів елемента АБО-НЕ на виході цього елемента, завжди буде логічний нуль. Отже стан прямого виходу асинхронного RS-тригера відповідає логічному нулю.

Задача 13.2. Визначити етап прямого виходу синхронного D-mpuгера, якщо на вхід D подано сигнал логічного нуля, а на вхід С — сиг­нал логічної одиниці.

Розв'язок: Розглянемо цю задачу з використанням схемної реалі­зації D-тригера, поданої на рис. 76, а. У випадку заданої комбінації сигналів на виході логічного елемента І—НЕ (DD1) матимемо сигнал логічної одиниці, а на виході елемента І—НЕ (DD2) — сигнал логіч­ного нуля. Далі ці сигнали подаються відповідно па входи S та R KS-тригера на елементах І—НЕ. Отож, па прямому виході цього елемента отримаємо сигнал логічного нуля.

Задача 13.3. Складіть таблицю станів для асинхронного RS-три­гера на логічних елементах І—НЕ.

Розв'язок: Під час складання таблиці станів необхідно врахову­вати те, що у випадку сигналу логічної одиниці на одному з входів елемента І—НЕ, на виході цього елемента матимемо сигнал логічно­го нуля.

Таблиця станів для асинхронного RS –тригера на елементах І – НЕ:

Задача 13.4. Визначте напруги спрацювання та відсіку для триге­ра Шмітта, якщо його схема має такі параметри: R₂ = 10кОм;

R₃ = 2ОкОм; U+вих_макс = 11,5В; U-_{вих MaKC} = -11,5В; Е_0П = 5 А

Розв'язок: Напругу спрацювання тригера визначаємо з виразом

Напруга відсіку дорівнює

Запитання для самоперевірки

1. У чому полягає особливість тригерних схем?

2. Поясніть призначення логічних пристроїв керування.

3. Яка відмінність між асинхронними і синхронними тригерами?

4. Назвіть основні типи тригерів.

5. Як розуміти одиничний і нульовий вхід тригера?

6. Поясність відмінність між RS-тригером і JK- тригером.

7. На чому базується робота тригера Шмітта?

8. Чим визначається напруга перемикання в тригері Шмітта?

9. Чи можна змінювати величину напруг спрацювання та відсіку в тригері Шмітта?

10. Де використовують тригерні елементи?