8.2.2. ТРИГГЕР ШМИТТА

Описанная в предыдущем разделе схема RS-триггера опрокидывается тогда, когда на базу ранее запертого транзистора подается положительный входной импульс, открывающий этот транзистор. Существует еще и другой вариант управления бистабильными схемами, заключающийся в том, что используется единственное входное напряжение, и опрокидывание схемы происходит тогда, когда напряжение принимает либо положительное, либо отрицательное значение. Работающая по такому принципу схема называется триггером Шмитта. Простейшая его схемная реализация представлена на рис. 8.9.

Рис. 8.9. Триггер Шмитта.

Когда входное напряжение превышает верхний порог срабатывания триггера выходное напряжение триггера скачком увеличивается до положительного значения Когда же оно становится меньше, чем нижний порог срабатывания выходное напряжение снова скачком падает до нуля. Это позволяет использовать триггер Шмитта как формирователь прямоугольного напряжения. Пример преобразователя синусоидального входного сигнала в прямоугольный показан на рис. 8.11

Рис. 8.10. Передаточная характеристика триггера Шмитта.

Благодаря положительной обратной связи процесс опрокидывания схемы происходит скачкообразно, даже когда входное напряжение изменяется медленно.

На рис. 8.10 изображена передаточная характеристика триггера Шмитта. Разность напряжений, соответствующих порогу включения и порогу отключения, называется гистерезисом переключения.

Рис. 8.11. Триггер Шмитта как формирователь прямоугольного напряжения.

Его величина тем меньше, чем меньше разность между напряжениями и или чем больше коэффициент ослабления сигнала делителем напряжения Все меры, направленные на уменьшение гистерезиса переключения, ухудшают глубину положительной обратной связи и могут привести к тому, что схема перестанет быть бистабильной. При схема превращается в обычный двухкаскадный линейный усилитель.

Триггер Шмитта с эмиттерными связями

Неинвертирующий усилитель может быть реализован также по схеме дифференциального усилителя. Если его охватить положительной обратной связью при помощи омического сопротивления, то получится схема изображенного на рис. 8.12 эмиттерно-связанного триггера Шмитта.

Рис. 8.12. Эмиттерно-связанный триггер Шмитта.

Соответствующим выбором параметров можно добиться, чтобы при опрокидывании схемы ток одного из транзисторов полностью передавался к другому транзистору и ни в одном из транзисторов не достигалось состояние полного насыщения. Тогда при переключении схемы время рассасывания носителей будет близко к нулю, что существенно повышает предельную частоту переключений. Рассмотренная схема иллюстрирует так называемый принцип «ненасыщенной логики».

Рис. 8.13. Передаточная характеристика эмиттерно-связанного триггера Шмитта.

На рис. 8.13 приведена передаточная характеристика эмиттерно-связанного триггера Шмитта.