Schmitt rocker

En Schmitt-sperre , også kalt en Schmitt-utløser eller terskellås , er en logikkrets som ble oppfunnet i 1934 av Otto Schmitt , en amerikansk ingeniør.

Prinsipp

Det er en flip-flop med tre innganger V, SB og SH og en utgang Q. I motsetning til andre flip-flops, som styres ved å bruke logiske signaler til deres innganger, er Schmitt flip-flop designet for å bli drevet av en analog spenning. , c 'det vil si at det kan ta en hvilken som helst verdi (i området 0 - Vcc for ikke å nedbryte kretsen).

Inngangene SB og SH (lav terskel, høy terskel, sistnevnte har et potensial større enn SB) holdes ved faste potensialer; dette kan for eksempel gjøres ved hjelp av en spenningsdeler som består av 3 motstander plassert i serie mellom Vcc og jord; SH og SB er koblet til delepunktene til skillelinjen.

Operasjon

Operasjonen er som følger:

• anta at i starten er V 0; Q er da på 0;
• når V øker, forblir Q på 0 til V overstiger SH; i dette øyeblikket endres Q til 1;
• Q forblir på 1 til V blir mindre enn SB; i dette øyeblikket går Q til 0;
• Q forblir på 0 til V stiger over SH.

applikasjoner

Hovedapplikasjonen til Schmitt flip-flop er å forme analoge signaler for å bruke dem på logiske kretser (f.eks. En motinngang). Denne bruken blir noen ganger referert til som en "samsvarende" krets.

Schmitt flip-flop kan også brukes til:

• kvitt et signal om støy; det er tilstrekkelig at forskjellen mellom SH og SB er større enn signalets topp-til-topp-amplitude;
• lage styrekretser med hysterese  : termostater, skumringsbrytere, nivåvedlikehold i en tank, etc.
• Schmits trigger er forfedre til musikkgeneratorer og har vært brukt i lang tid for elektroniske enheter som trenger å generere lyd, for eksempel elektroniske klokker, ringetoner til mobiltelefoner, gameboys og spillkonsoller eldre enn generasjonen. 16-biters, elektroniske alarmer , snakkende gratulasjonskort, elektroniske musikkbokser og klokker osv. Den kunne bare generere rektangulære signaler, ofte kalt "elektroniske lyder", og var assosiert med videospill i veldig lang tid, selv etter at Schmitt flip-flop falt i bruk for denne typen applikasjoner. Den berømte pipen fra de første datamaskinene på 1980-tallet var et rektangulært signal. Det er fornyet interesse for denne typen parallelle oscillatorer i den siste tiden av modulære synthesizere og andre DIY- instrumenter . Sjetongene 4093 og 40106, logiske porter basert på Schmitt-utløsere, er mye brukt til å bygge oscillatorer til kvadratbølge .

Bruk i digital elektronikk

Symbol på en Schmitt-utløserport:

Tegningen i trekanten representerer hysteresesyklusen som er karakteristisk for disse logiske portene  :

Disse portene gjør det mulig å sikre stabiliteten til et logisk utgangssignal som en funksjon av et analogt inngangssignal .

Referanser

1. R. Bourgeron, Practical Guide to Electronics , Paris, Hachette, coll.  "Teknisk hatchet",1998, 207  s. ( ISBN  978-2-01-180521-8 ) , s.  140
2. SN74AUP2G17 datablad