Disparo de Schmitt
Las transiciones alta y baja en las entradas de la mayoría de los dispositivos CMOS deben ser de bordes rápidos. Si los bordes no son lo suficientemente rápidos, tienden a proporcionar más corriente y esto podría dañar el dispositivo. Las señales analógicas generalmente no son perfectas y pueden no tener bordes limpios todo el tiempo. Schmitt Trigger es un tipo especial de comparador que se utiliza para evitar tales señales.
Un comparador es un dispositivo que compara dos voltajes y el resultado es la indicación de si un voltaje es más alto que el otro o no. El disparador Schmitt, también llamado como Regenerative Comparator, compara el 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 rectangular, independientemente de la forma de la entrada. A menudo se usa cuando tenemos que hacer lo siguiente:
- Convertir onda sinusoidal en onda cuadrada
- Para limpiar las señales ruidosas
- Para convertir bordes lentos (como en una onda triangular) en bordes rápidos (como una onda cuadrada)
Schmitt se puede construir a partir de un temporizador 555. Parte de la otra función del temporizador 555, además de la operación del temporizador, es utilizar los dos comparadores internos como unidades independientes para formar un disparador Schmitt. El funcionamiento general del disparador Schmitt construido a partir de un temporizador 555 está invirtiendo, pero la discusión será para no invertir.
Circuito del temporizador 555 como disparador Schmitt
El siguiente circuito muestra la estructura de un temporizador 555 utilizado como un disparador Schmitt.
Los pines 4 y 8 están conectados al suministro (VCC). Los pines 2 y 6 están unidos y la entrada se da a este punto común a través de un condensador C. Este punto común se suministra con una tensión de polarización externa de VCC/2 con la ayuda del circuito divisor de voltaje formado por las resistencias R1 y R2.
La característica importante del disparador de Schmitt es la histéresis. La salida del disparador Schmitt es alta si la tensión de entrada es mayor que el valor umbral superior y la salida del disparador Schmitt es baja si el voltaje de entrada es menor que el valor umbral inferior.
La salida conserva su valor cuando la entrada se encuentra entre los dos valores de umbral. El uso de dos valores umbral se denomina histéresis y el activador Schmitt actúa como un elemento de memoria (un multivibrador biestable o un flip-flop).
Los valores umbral en este caso son 2/3 VCC y 1/3 VCC, es decir, el comparador superior dispara a 2/3 VCC y el comparador inferior dispara a 1/3 VCC. El voltaje de entrada se compara con estos valores de umbral por los comparadores individuales y el flip-flop se establece o reinicia en consecuencia. En función de esto, la salida se vuelve alta o baja.
Cuando se aplica una onda sinusoidal de amplitud mayor que VCC/6 en la entrada, el flip-flop se establece y reinicia alternativamente para el ciclo positivo y el negativo ciclo. La salida es una onda cuadrada y las formas de onda para la onda sinusoidal de entrada y la onda cuadrada de salida se muestran a continuación.
Invertir el disparador Schmitt
El funcionamiento normal del temporizador 555 como un disparador Schmitt se invierte en la naturaleza. Cuando la entrada del disparador, que es igual que la entrada externa, cae por debajo del valor umbral de 1/3 VCC, la salida del comparador inferior sube y el flip-flop se establece y la salida en el pin 3 se pone alta.
De manera similar, cuando la entrada de umbral, que es igual que la entrada externa, se eleva por encima del valor umbral de 2/3 VCC, la salida del comparador superior sube y el flip-flop es RESET y la salida a el pin 3 baja.
La forma de onda del disparador Schmitt inversor se muestra a continuación.
