施密特触发滞后提供无噪声的切换和输出
关键的外卖
施密特触发器可以用作比较器,当它没有磁滞创建清洁数字脉冲。
施密特触发器可以实现磁滞提供噪声免疫力,使它本质上是一个比较器与滞后。
高速或高频施密特触发器,可以创建使用正确的运放仿真模型模拟和电路设计工具。
施密特触发器已经存在超过一些工程师一直活着,他们一直跟踪两个电压状态之间切换的基本组件,就像一个比较器。这些天,施密特触发器集成到集成电路的设计,也可能是用于中压电路作为一个简单的模拟比较器。市场上可用的运算放大器范围,很容易创建一个施密特触发电路的模拟应用程序。
就像比较器、施密特触发器可以与滞后设计提供一些噪声不敏感。确保在开关噪声免疫力,施密特触发滞后窗口需要精心设计,以适应任何噪声输入触发信号。这是如何设计滞后的窗口施密特触发电路,为什么你可能想要使用一个施密特触发器,而不是比较器电路的模拟系统。
为什么要使用施密特触发,而不是比较器?
施密特触发器是一个比较器电路密切相关。施密特触发器和比较器基本上是相同的电路;任何比较器时添加一些积极的反馈成了一个施密特触发器电路,然后添加磁滞。换句话说,所有的施密特触发器都比较器,他们只是配置开关在不同转换电压由于滞后。
与滞回比较器有时区别施密特触发器电路完全不同,但从本质上说,他们是相同类型的电路和提供非常相似的功能。所有的比较器有一些内置的滞后,而施密特触发器包含其他滞后由于积极的反馈回路的电路。下表提供了一个简短的比较施密特触发器和比较器电路的输出和磁滞特性。
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磁滞窗口大小是最重要的参数确定噪声免疫力施密特触发电路;这将在下面更详细地讨论。看到这些特征出现,它有助于分解的通用拓扑施密特触发器,通常使用来实现运算放大器。
施密特触发滞后一个运放
施密特触发器会有一些额外的组件相比,一个典型的op-amp-based没有迟滞比较器电路。水平的噪声免疫力,可以实现施密特触发电路是由添加一些滞后通过积极的反馈回路。一个例子的方法添加磁滞和控制阈值电压水平以下线路图所示。这个图显示了一个反相施密特触发电路与正反馈应用于非反相输入。
施密特触发电路与磁滞。
在这个线路图,输出电压取决于阈值电压值V嗨和V罗。输出电压可以简单地使用计算值三个电阻反馈循环。这些电阻形成一个分压器,同时设置上、下阈值电压通过改变参考电压相输入端。上、下阈值电压的方程如下所示。
电压反馈回路中设置隔断施密特触发滞后。
在上面的分压器电路中,电压的非反相输入阈值电压;这相当于参考电压比较器电路。一旦输出电压开关,阈值电压的也非反相输入开关状态。这应该解释为什么上下阈值电压取决于施密特触发电路的输出。
总而言之,当输入电压高于V嗨从V,输出电压开关+到V_。同样的,当输入电压低于V罗从V,输出电压开关_到V+。非反相施密特触发器,盘中转换作用发生在相反的方向。这个属性的滞后将完全通过选择电阻在上面的电路图。非反相施密特触发电路,输入是简单地连接到非反相输入运放净。
输出波形
上述电路的输出波形如下所示。在这个波形,我们可以看到一个比较例,没有滞后。在波形没有滞后的情况下,输入噪声将导致产出反弹铁路之间的电压值。这就是为什么我们添加一些迟滞比较器电路来创建一个施密特触发器。通过改变开关的门槛下面上升边值下降沿(反之亦然),少量的噪声输入不会影响输出电压。
施密特触发器的输出没有滞后(左)和磁滞(右)。
噪声级的输入信号,施密特触发器可以容忍大约是一样的磁滞窗口。均方根噪声水平通常是一个合适的指标进行比较,当观察时域噪声。如果你需要检查你的施密特触发电路滞后窗口对预期的噪音水平,你需要正确的电路设计和仿真工具。
模拟施密特触发滞后
模拟施密特触发行为的主要工具是直流分析(设计反馈回路)和瞬态分析(检查输出波形)。从运算放大器和晶体管构建这些电路时,你需要为这些次电流产生使用标准模型精确的行为从直流扫描和时域仿真。
从一个运放设计施密特触发滞后可能很困难,没有最好的PCB设计和分析软件。当你需要设计和分析施密特触发电路,从节奏前端设计特点与强大的集成PSpice软件模拟器创建理想的系统电路设计和评估。这个应用程序和其他设计工具从节奏使你获得一整套设计和优化功能。
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