ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ పరిచయం

ఆధునిక హై-స్పీడ్ డేటా కమ్యూనికేషన్స్‌లో ఉపయోగించే దాదాపు ఏదైనా డిజిటల్ సర్క్యూట్‌కు దాని ఇన్‌పుట్‌లపై కొన్ని రకాల ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ చర్య అవసరం.

ష్మిత్ ట్రిగ్గర్ ఎందుకు ఉపయోగించబడింది

ఇక్కడ ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ యొక్క ముఖ్య ఉద్దేశ్యం డేటా లైన్లలో శబ్దం మరియు జోక్యాన్ని తొలగించడం మరియు వేగవంతమైన అంచు పరివర్తనాలతో చక్కని శుభ్రమైన డిజిటల్ అవుట్‌పుట్‌ను అందించడం.

డిజిటల్ అవుట్‌పుట్‌లో పెరుగుదల మరియు పతనం సమయం తగినంత తక్కువగా ఉండాలి, దీనిని సర్క్యూట్లో క్రింది దశలకు ఇన్‌పుట్‌లుగా ఉపయోగించవచ్చు. (చాలా IC లు ఇన్‌పుట్‌లో కనిపించే అంచు పరివర్తన రకం యొక్క పరిమితులను కలిగి ఉంటాయి.)

ష్మిట్ ట్రిగ్గర్‌ల యొక్క ప్రధాన ప్రయోజనం ఏమిటంటే అవి ఫిల్టర్‌ల మాదిరిగా కాకుండా అధిక డేటా ప్రవాహం రేటును కొనసాగిస్తూ ధ్వనించే సంకేతాలను శుభ్రపరుస్తాయి, ఇవి శబ్దాన్ని ఫిల్టర్ చేయగలవు, కాని డేటా రేటును గణనీయంగా తగ్గిస్తాయి.

ష్మిట్ ట్రిగ్గర్‌లు సాధారణంగా సర్క్యూట్లలో కనిపిస్తాయి, ఇవి నెమ్మదిగా అంచు పరివర్తనాలతో వేవ్‌ఫార్మ్ అవసరం, వేగవంతమైన, శుభ్రమైన అంచు పరివర్తనాలతో డిజిటల్ తరంగ రూపంలోకి అనువదించబడతాయి.

ష్మిత్ ట్రిగ్గర్ సైన్ వేవ్ లేదా సాటూత్ వేవ్‌ఫార్మ్ వంటి ఏదైనా అనలాగ్ తరంగ రూపాన్ని ఫాస్ట్ ఎడ్జ్ పరివర్తనాలతో ఆన్-ఆఫ్ డిజిటల్ సిగ్నల్‌గా మార్చగలదు. ష్మిట్ ట్రిగ్గర్‌లు బఫర్ లేదా ఇన్వర్టర్ వంటి ఒక ఇన్పుట్ మరియు ఒక అవుట్‌పుట్‌తో క్రియాశీల డిజిటల్ పరికరాలు.

ఆపరేషన్లో, డిజిటల్ అవుట్పుట్ ఎక్కువ లేదా తక్కువగా ఉంటుంది మరియు దాని ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ రెండు ప్రీసెట్ థ్రెషోల్డ్ వోల్టేజ్ పరిమితుల కంటే ఎక్కువ లేదా అంతకంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు మాత్రమే ఈ అవుట్పుట్ స్థితిని మారుస్తుంది. అవుట్పుట్ తక్కువగా ఉంటే, ఇన్పుట్ సిగ్నల్ ఒక నిర్దిష్ట ఎగువ ప్రవేశ పరిమితికి మించి పోతే తప్ప అవుట్పుట్ అధికంగా మారదు.

అదేవిధంగా, అవుట్పుట్ ఎక్కువగా ఉంటే, ఇన్పుట్ సిగ్నల్ కొన్ని తక్కువ ప్రవేశ పరిమితి కంటే తక్కువగా వెళ్ళే వరకు అవుట్పుట్ తక్కువకు మారదు.

దిగువ ప్రవేశం ఎగువ ప్రవేశ పరిమితి కంటే కొంత తక్కువగా ఉంటుంది. ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్ పరిధిలో దాని వ్యాప్తి ఉన్నంతవరకు ఏ రకమైన తరంగ రూపాన్ని ఇన్‌పుట్‌కు (సైనూసోయిడల్ తరంగాలు, సాటూత్‌లు, ఆడియో తరంగ రూపాలు, పప్పులు మొదలైనవి) వర్తించవచ్చు.

ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ను వివరించడానికి డయాగర్మ్

దిగువ రేఖాచిత్రం ఎగువ మరియు దిగువ ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ ప్రవేశ విలువల ఫలితంగా ఏర్పడే హిస్టెరిసిస్ను చూపుతుంది. ఇన్పుట్ ఎగువ ప్రవేశ పరిమితికి మించి ఉన్నప్పుడు, అవుట్పుట్ ఎక్కువగా ఉంటుంది.

ఇన్పుట్ తక్కువ పరిమితికి దిగువన ఉన్నప్పుడు, అవుట్పుట్ తక్కువగా ఉంటుంది మరియు ఇన్పుట్ సిగ్నల్ వోల్టేజ్ ఎగువ మరియు దిగువ ప్రవేశ పరిమితుల మధ్య జరిగినప్పుడు, అవుట్పుట్ దాని మునుపటి విలువను కలిగి ఉంటుంది, ఇది అధిక లేదా తక్కువ కావచ్చు.

దిగువ ప్రవేశానికి మరియు ఎగువ ప్రవేశానికి మధ్య ఉన్న దూరాన్ని హిస్టెరిసిస్ గ్యాప్ అంటారు. ఇన్పుట్ మార్చడానికి ప్రేరేపించడానికి తగినంతగా మారే వరకు అవుట్పుట్ ఎల్లప్పుడూ దాని మునుపటి స్థితిని కలిగి ఉంటుంది. పేరులోని “ట్రిగ్గర్” హోదాకు ఇదే కారణం.

ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ ఒక బిస్టేబుల్ గొళ్ళెం సర్క్యూట్ లేదా బిస్టేబుల్ మల్టీవైబ్రేటర్ వలె పనిచేస్తుంది, ఎందుకంటే ఇది అంతర్గత 1 బిట్ మెమరీని కలిగి ఉంటుంది మరియు ట్రిగ్గర్ పరిస్థితులను బట్టి దాని స్థితిని మారుస్తుంది.

ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ ఆపరేషన్ కోసం IC 74XX సిరీస్‌ను ఉపయోగించడం

టెక్సాస్ ఇన్స్ట్రుమెంట్స్ పాత 74XX కుటుంబం నుండి తాజా AUP1T కుటుంబం వరకు దాదాపు అన్ని సాంకేతిక కుటుంబాలలో ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ విధులను అందిస్తుంది.

ఈ IC లను విలోమ లేదా నాన్-ఇన్వర్టింగ్ ష్మిట్ ట్రిగ్గర్‌తో ప్యాక్ చేయవచ్చు. 74HC14 వంటి చాలా ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ పరికరాలు Vcc యొక్క స్థిర నిష్పత్తిలో ప్రవేశ స్థాయిలను కలిగి ఉంటాయి.

ఇది చాలా అనువర్తనాలకు సరిపోతుంది, కానీ కొన్నిసార్లు ఇన్పుట్ సిగ్నల్ పరిస్థితులను బట్టి ప్రవేశ స్థాయిలను మార్చడం అవసరం.

ఉదాహరణకు, ఇన్పుట్ సిగ్నల్ పరిధి స్థిర హిస్టెరిసిస్ గ్యాప్ కంటే తక్కువగా ఉండవచ్చు. 74HC14 వంటి IC లలో ప్రవేశ స్థాయిలను అవుట్పుట్ నుండి ఇన్పుట్కు ప్రతికూల ఫీడ్బ్యాక్ రెసిస్టర్ను కనెక్ట్ చేయడం ద్వారా మరియు ఇన్పుట్ సిగ్నల్ను పరికర ఇన్పుట్కు కనెక్ట్ చేసే మరొక రెసిస్టర్ను మార్చవచ్చు.

ఇది హిస్టెరిసిస్‌కు అవసరమైన సానుకూల అభిప్రాయాన్ని అందిస్తుంది, మరియు రెండు అదనపు రెసిస్టర్‌ల విలువలను మార్చడం ద్వారా లేదా పొటెన్షియోమీటర్‌ను ఉపయోగించడం ద్వారా హిస్టెరిసిస్ గ్యాప్‌ను ఇప్పుడు సర్దుబాటు చేయవచ్చు. ఇన్పుట్ ఇంపెడెన్స్ను అధిక స్థాయిలో ఉంచడానికి రెసిస్టర్లు తగినంత విలువను కలిగి ఉండాలి.

ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ అనేది ఒక సాధారణ భావన, కానీ ఇది 1934 వరకు కనుగొనబడలేదు, ఒట్టో హెచ్. ష్మిత్ అనే అమెరికన్ శాస్త్రవేత్త ఇప్పటికీ గ్రాడ్యుయేట్ విద్యార్థి.

ఒట్టో హెచ్. ష్మిత్ గురించి

అతను ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీర్ కాదు, ఎందుకంటే అతని అధ్యయనాలు బయోలాజికల్ ఇంజనీరింగ్ మరియు బయోఫిజిక్స్ పై దృష్టి సారించాయి. స్క్విడ్ నరాలలో నాడీ ప్రేరణ ప్రచారం యొక్క యంత్రాంగాన్ని ప్రతిబింబించే పరికరాన్ని ఇంజనీరింగ్ చేయడానికి ప్రయత్నిస్తున్నప్పుడు అతను ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ ఆలోచనతో వచ్చాడు.

అతని థీసిస్ అనలాగ్ సిగ్నల్‌ను డిజిటల్ సిగ్నల్‌గా మార్చడానికి అనుమతించే “థర్మియోనిక్ ట్రిగ్గర్” ను వివరిస్తుంది, ఇది పూర్తిగా ఆన్ లేదా ఆఫ్ (‘1’ లేదా ‘0’).

మైక్రోసాఫ్ట్, టెక్సాస్ ఇన్స్ట్రుమెంట్స్, మరియు ఎన్ఎక్స్పి సెమీకండక్టర్స్ వంటి ప్రధాన ఎలక్ట్రానిక్స్ కంపెనీలు ఈ ప్రత్యేకమైన ఆవిష్కరణ లేకుండా నేటికీ ఉన్నందున ఉనికిలో ఉండవని ఆయనకు తెలియదు.

ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ మార్కెట్లో వాస్తవంగా ప్రతి డిజిటల్ ఎలక్ట్రానిక్ పరికరం యొక్క ఇన్పుట్ మెకానిజాలలో ఉపయోగించబడే ఒక ముఖ్యమైన ఆవిష్కరణగా తేలింది.

ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ అంటే ఏమిటి

ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ యొక్క భావన సానుకూల స్పందన యొక్క ఆలోచనపై ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు లూప్ లాభం ఒకటి కంటే ఎక్కువగా ఉండే సానుకూల అభిప్రాయాన్ని వర్తింపజేయడం ద్వారా ఏదైనా క్రియాశీల సర్క్యూట్ లేదా పరికరం ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ లాగా పనిచేయగలదు.

క్రియాశీల పరికరం యొక్క అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ నిర్ణీత మొత్తంతో అటెన్యూట్ చేయబడుతుంది మరియు ఇన్పుట్కు సానుకూల అభిప్రాయంగా వర్తించబడుతుంది, ఇది ఇన్పుట్ సిగ్నల్ను అటెన్యూయేటెడ్ అవుట్పుట్ వోల్టేజ్కు సమర్థవంతంగా జోడిస్తుంది. ఇది ఎగువ మరియు దిగువ ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ థ్రెషోల్డ్ విలువలతో హిస్టెరిసిస్ చర్యను సృష్టిస్తుంది.

ప్రామాణిక బఫర్‌లు, ఇన్వర్టర్లు మరియు పోలికలు చాలావరకు ఒక ప్రవేశ విలువను మాత్రమే ఉపయోగిస్తాయి. ఇన్పుట్ తరంగ రూపం ఈ పరిమితిని రెండు దిశలను దాటిన వెంటనే అవుట్పుట్ స్థితిని మారుస్తుంది.

ష్మిత్ ట్రిగ్గర్ ఎలా పనిచేస్తుంది

ధ్వనించే ఇన్‌పుట్ సిగ్నల్ లేదా నెమ్మదిగా తరంగ రూపంతో కూడిన సిగ్నల్ శబ్దం పప్పుల శ్రేణిగా అవుట్‌పుట్‌లో కనిపిస్తుంది.

ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ దీనిని శుభ్రపరుస్తుంది - అవుట్పుట్ దాని ఇన్పుట్ ఒక పరిమితిని దాటినప్పుడు స్థితిని మార్చిన తరువాత, ప్రవేశ కూడా మారుతుంది, కాబట్టి ఇప్పుడు స్థితిని మార్చడానికి ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ వ్యతిరేక దిశలో మరింత దూరం వెళ్ళాలి.

రెండు ప్రవేశ విలువల మధ్య వ్యత్యాసం కంటే దాని వ్యాప్తి ఎక్కువగా ఉంటే తప్ప ఇన్పుట్లో శబ్దం లేదా జోక్యం అవుట్పుట్లో కనిపించదు.

ఏదైనా అనలాగ్ సిగ్నల్, అటువంటి సైనూసోయిడల్ తరంగ రూపాలు లేదా ఆడియో సిగ్నల్స్, వేగవంతమైన, శుభ్రమైన అంచు పరివర్తనాలతో ఆన్-ఆఫ్ పప్పుల శ్రేణిలోకి అనువదించబడతాయి. ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ సర్క్యూట్‌ను రూపొందించడానికి సానుకూల అభిప్రాయాన్ని అమలు చేయడానికి మూడు పద్ధతులు ఉన్నాయి.

ష్మిట్ ట్రిగ్గర్లో అభిప్రాయం ఎలా పనిచేస్తుంది

మొదటి కాన్ఫిగరేషన్‌లో, ఫీడ్‌బ్యాక్ నేరుగా ఇన్‌పుట్ వోల్టేజ్‌కి జోడించబడుతుంది, కాబట్టి అవుట్‌పుట్‌లో మరొక మార్పుకు వోల్టేజ్ వ్యతిరేక దిశలో ఎక్కువ మొత్తంలో మారాలి.

దీనిని సాధారణంగా సమాంతర సానుకూల అభిప్రాయం అంటారు.

రెండవ కాన్ఫిగరేషన్‌లో, ఫీడ్‌బ్యాక్ థ్రెషోల్డ్ వోల్టేజ్ నుండి తీసివేయబడుతుంది, ఇది ఇన్‌పుట్ వోల్టేజ్‌కి ఫీడ్‌బ్యాక్‌ను జోడించినట్లే.

ఇది సిరీస్ పాజిటివ్ ఫీడ్‌బ్యాక్ సర్క్యూట్‌ను ఏర్పరుస్తుంది మరియు దీనిని కొన్నిసార్లు డైనమిక్ థ్రెషోల్డ్ సర్క్యూట్ అని పిలుస్తారు. రెసిస్టర్-డివైడర్ నెట్‌వర్క్ సాధారణంగా ప్రవేశ వోల్టేజ్‌ను సెట్ చేస్తుంది, ఇది ఇన్‌పుట్ దశలో భాగం.

మొదటి రెండు సర్క్యూట్లను ఒకే ఓపాంప్ లేదా రెండు ట్రాన్సిస్టర్‌లతో పాటు కొన్ని రెసిస్టర్‌లను ఉపయోగించడం ద్వారా సులభంగా అమలు చేయవచ్చు. మూడవ టెక్నిక్ కొంచెం క్లిష్టంగా ఉంటుంది మరియు ఇన్పుట్ దశలోని ఏ భాగానికి అయినా ఎటువంటి అభిప్రాయాన్ని కలిగి ఉండదు.

ఈ పద్ధతి రెండు ప్రవేశ పరిమితి విలువలకు రెండు వేర్వేరు పోలికలను మరియు 1 బిట్ మెమరీ మూలకంగా ఫ్లిప్-ఫ్లాప్‌ను ఉపయోగిస్తుంది. పోలికలకు సానుకూల స్పందన లేదు, ఎందుకంటే అవి మెమరీ మూలకంలో ఉంటాయి. ఈ మూడు పద్ధతుల్లో ప్రతి ఒక్కటి క్రింది పేరాల్లో మరింత వివరంగా వివరించబడింది.

అన్ని ష్మిట్ ట్రిగ్గర్‌లు వారి హిస్టెరిసిస్ చర్యను సాధించడానికి సానుకూల అభిప్రాయాలపై ఆధారపడే క్రియాశీల పరికరాలు. ముందుగా అమర్చిన ఎగువ ప్రవేశ పరిమితికి మించి ఇన్పుట్ పెరిగినప్పుడల్లా అవుట్పుట్ 'అధిక'ానికి వెళుతుంది మరియు ఇన్పుట్ తక్కువ ప్రవేశ పరిమితి కంటే తక్కువగా పడిపోయినప్పుడల్లా' తక్కువ 'కి వెళుతుంది.

ఇన్పుట్ రెండు ప్రవేశ పరిమితుల మధ్య ఉన్నప్పుడు అవుట్పుట్ దాని మునుపటి విలువను (తక్కువ లేదా ఎక్కువ) నిలుపుకుంటుంది.

ఈ రకమైన సర్క్యూట్ తరచుగా ధ్వనించే సంకేతాలను శుభ్రం చేయడానికి మరియు అనలాగ్ తరంగ రూపాన్ని శుభ్రమైన, వేగవంతమైన అంచు పరివర్తనాలతో డిజిటల్ తరంగ రూపంగా (1 మరియు 0 లు) మార్చడానికి ఉపయోగిస్తారు.

ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ సర్క్యూట్లలో అభిప్రాయం రకాలు

ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ సర్క్యూట్‌ను రూపొందించడానికి సానుకూల అభిప్రాయాన్ని అమలు చేయడానికి సాధారణంగా మూడు పద్ధతులు ఉపయోగించబడతాయి. ఈ పద్ధతులు సమాంతర అభిప్రాయం, సిరీస్ అభిప్రాయం మరియు అంతర్గత అభిప్రాయం మరియు ఈ క్రింది విధంగా చర్చించబడతాయి.

సమాంతర మరియు సిరీస్ ఫీడ్‌బ్యాక్ పద్ధతులు వాస్తవానికి ఒకే ఫీడ్‌బ్యాక్ సర్క్యూట్ రకం యొక్క ద్వంద్వ వెర్షన్లు. సమాంతర అభిప్రాయం సమాంతర ఫీడ్‌బ్యాక్ సర్క్యూట్‌ను కొన్నిసార్లు సవరించిన ఇన్‌పుట్ వోల్టేజ్ సర్క్యూట్ అంటారు.

ఈ సర్క్యూట్లో, ఫీడ్బ్యాక్ నేరుగా ఇన్పుట్ వోల్టేజ్కు జోడించబడుతుంది మరియు ఇది ప్రవేశ వోల్టేజ్ను ప్రభావితం చేయదు. అవుట్పుట్ స్థితిని మార్చినప్పుడు ఫీడ్‌బ్యాక్ ఇన్‌పుట్‌కు జోడించబడినందున, అవుట్‌పుట్‌లో మరింత మార్పుకు కారణం కావడానికి ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ వ్యతిరేక దిశలో ఎక్కువ మొత్తంలో మారాలి.

అవుట్పుట్ తక్కువగా ఉంటే, మరియు ఇన్పుట్ సిగ్నల్ అది ప్రవేశ వోల్టేజ్ను దాటిన చోటికి పెరుగుతుంది మరియు అవుట్పుట్ అధికంగా మారుతుంది.

ఈ అవుట్పుట్ యొక్క భాగం ఫీడ్బ్యాక్ లూప్ ద్వారా ఇన్పుట్కు నేరుగా వర్తించబడుతుంది, ఇది అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ దాని కొత్త స్థితిలో ఉండటానికి 'సహాయపడుతుంది'.

ఇది ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ను సమర్థవంతంగా పెంచుతుంది, ఇది ప్రవేశ వోల్టేజ్ను తగ్గించే ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది.

థ్రెషోల్డ్ వోల్టేజ్ కూడా మార్చబడలేదు, కాని అవుట్పుట్ తక్కువ స్థితికి మార్చడానికి ఇన్పుట్ ఇప్పుడు క్రిందికి దిశలో వెళ్ళాలి. అవుట్పుట్ తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, అధిక స్థితికి తిరిగి రావడానికి ఇదే ప్రక్రియ పునరావృతమవుతుంది.

ఈ సర్క్యూట్ అవకలన యాంప్లిఫైయర్‌ను ఉపయోగించాల్సిన అవసరం లేదు, ఎందుకంటే ఏదైనా సింగిల్-ఎండ్ నాన్-ఇన్వర్టింగ్ యాంప్లిఫైయర్ పనిచేస్తుంది.

ఇన్పుట్ సిగ్నల్ మరియు అవుట్పుట్ ఫీడ్బ్యాక్ రెండూ రెసిస్టర్ల ద్వారా యాంప్లిఫైయర్ యొక్క ఇన్వర్టింగ్ కాని ఇన్పుట్కు వర్తించబడతాయి మరియు ఈ రెండు రెసిస్టర్లు బరువున్న సమాంతర వేసవిని ఏర్పరుస్తాయి. విలోమ ఇన్పుట్ ఉంటే, అది స్థిరమైన రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్కు సెట్ చేయబడుతుంది.

సమాంతర ఫీడ్‌బ్యాక్ సర్క్యూట్‌లకు ఉదాహరణలు కలెక్టర్-బేస్ కపుల్డ్ ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ సర్క్యూట్ లేదా ఇన్వర్టింగ్ కాని ఆప్-ఆంప్ సర్క్యూట్, చూపిన విధంగా:

సిరీస్ అభిప్రాయం

డైనమిక్ థ్రెషోల్డ్ (సిరీస్ ఫీడ్‌బ్యాక్) సర్క్యూట్ ప్రాథమికంగా సమాంతర ఫీడ్‌బ్యాక్ సర్క్యూట్ వలె పనిచేస్తుంది, అవుట్‌పుట్ నుండి వచ్చే ఫీడ్‌బ్యాక్ నేరుగా ఇన్‌పుట్ వోల్టేజ్‌కు బదులుగా థ్రెషోల్డ్ వోల్టేజ్‌ను మారుస్తుంది.

ఫీడ్బ్యాక్ థ్రెషోల్డ్ వోల్టేజ్ నుండి తీసివేయబడుతుంది, ఇది ఇన్పుట్ వోల్టేజ్కు అభిప్రాయాన్ని జోడించే అదే ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఇన్పుట్ ప్రవేశ వోల్టేజ్ పరిమితిని దాటిన వెంటనే, ప్రవేశ వోల్టేజ్ వ్యతిరేక విలువకు మారుతుంది.

అవుట్పుట్ స్థితిని మళ్ళీ మార్చడానికి ఇన్పుట్ ఇప్పుడు వ్యతిరేక దిశలో ఎక్కువ మేరకు మారాలి. అవుట్పుట్ ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ నుండి వేరుచేయబడుతుంది మరియు ప్రవేశ వోల్టేజ్ను మాత్రమే ప్రభావితం చేస్తుంది.

అందువల్ల, సమాంతర సర్క్యూట్‌తో పోలిస్తే ఈ సిరీస్ సర్క్యూట్‌కు ఇన్‌పుట్ నిరోధకత చాలా ఎక్కువ. ఈ సర్క్యూట్ సాధారణంగా డిఫరెన్షియల్ యాంప్లిఫైయర్ మీద ఆధారపడి ఉంటుంది, ఇక్కడ ఇన్పుట్ ఇన్వర్టింగ్ ఇన్పుట్కు అనుసంధానించబడి ఉంటుంది మరియు అవుట్పుట్ రెసిస్టర్ వోల్టేజ్ డివైడర్ ద్వారా ఇన్వర్టింగ్ కాని ఇన్పుట్కు అనుసంధానించబడుతుంది.

వోల్టేజ్ డివైడర్ ప్రవేశ విలువలను సెట్ చేస్తుంది మరియు లూప్ సిరీస్ వోల్టేజ్ వేసవి వలె పనిచేస్తుంది. ఈ రకానికి ఉదాహరణలు క్లాసిక్ ట్రాన్సిస్టర్ ఎమిటర్-కపుల్డ్ ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ మరియు విలోమ ఆప్-ఆంప్ సర్క్యూట్, ఇక్కడ చూపిన విధంగా:

అంతర్గత అభిప్రాయం

ఈ కాన్ఫిగరేషన్‌లో, రెండు ప్రవేశ పరిమితుల కోసం రెండు వేర్వేరు పోలికలను (హిస్టెరిసిస్ లేకుండా) ఉపయోగించడం ద్వారా ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ సృష్టించబడుతుంది.

ఈ పోలికల యొక్క అవుట్‌పుట్‌లు RS ఫ్లిప్-ఫ్లాప్ యొక్క సెట్ మరియు రీసెట్ ఇన్‌పుట్‌లకు అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. సానుకూల అభిప్రాయం ఫ్లిప్-ఫ్లాప్‌లో ఉంటుంది, కాబట్టి పోలికలకు ఎటువంటి అభిప్రాయం లేదు. ఇన్పుట్ ఎగువ ప్రవేశానికి వెళ్ళినప్పుడు RS ఫ్లిప్-ఫ్లాప్ యొక్క అవుట్పుట్ అధికంగా ఉంటుంది మరియు ఇన్పుట్ తక్కువ ప్రవేశ స్థాయికి వెళ్ళినప్పుడు తక్కువగా ఉంటుంది.

ఇన్పుట్ ఎగువ మరియు దిగువ పరిమితుల మధ్య ఉన్నప్పుడు, అవుట్పుట్ దాని మునుపటి స్థితిని కలిగి ఉంటుంది. ఈ పద్ధతిని ఉపయోగించే పరికరానికి ఉదాహరణ NXP సెమీకండక్టర్స్ మరియు టెక్సాస్ ఇన్స్ట్రుమెంట్స్ చేత తయారు చేయబడిన 74HC14.

ఈ భాగం ఎగువ ప్రవేశ పోలిక మరియు తక్కువ ప్రవేశ పోలికను కలిగి ఉంటుంది, ఇవి RS ఫ్లిప్-ఫ్లాప్‌ను సెట్ చేయడానికి మరియు రీసెట్ చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. 74HC14 ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ డిజిటల్ ఎలక్ట్రానిక్స్‌తో వాస్తవ ప్రపంచ సంకేతాలను ఇంటర్‌ఫేస్ చేయడానికి అత్యంత ప్రాచుర్యం పొందిన పరికరాలలో ఒకటి.

ఈ పరికరంలోని రెండు ప్రవేశ పరిమితులు Vcc యొక్క స్థిర నిష్పత్తిలో సెట్ చేయబడ్డాయి. ఇది పార్ట్ కౌంట్‌ను తగ్గిస్తుంది మరియు సర్క్యూట్‌ను సరళంగా ఉంచుతుంది, అయితే కొన్నిసార్లు వివిధ రకాల ఇన్‌పుట్ సిగ్నల్ పరిస్థితుల కోసం ప్రవేశ స్థాయిలను మార్చడం అవసరం.

ఉదాహరణకు, ఇన్పుట్ సిగ్నల్ పరిధి స్థిర హిస్టెరిసిస్ వోల్టేజ్ పరిధి కంటే చిన్నదిగా ఉండవచ్చు. అవుట్పుట్ నుండి ఇన్పుట్కు ప్రతికూల అభిప్రాయ నిరోధకతను కనెక్ట్ చేయడం ద్వారా 74HC14 లో ప్రవేశ స్థాయిలను మార్చవచ్చు మరియు ఇన్పుట్ సిగ్నల్ను ఇన్పుట్కు అనుసంధానించే మరొక నిరోధకం.

ఇది స్థిరమైన 30% సానుకూల అభిప్రాయాన్ని 15% వంటి తక్కువ విలువకు సమర్థవంతంగా తగ్గిస్తుంది. ఇన్పుట్ నిరోధకతను ఎక్కువగా ఉంచడానికి దీని కోసం (మెగా-ఓమ్ పరిధి) అధిక-విలువ నిరోధకాలను ఉపయోగించడం చాలా ముఖ్యం.

ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ యొక్క ప్రయోజనాలు

ష్మిట్ ట్రిగ్గర్‌లు కొన్ని రకాల డిజిటల్ సిగ్నల్ ప్రాసెసింగ్‌తో ఎలాంటి హై-స్పీడ్ డేటా కమ్యూనికేషన్ సిస్టమ్‌లో ఒక ప్రయోజనాన్ని అందిస్తాయి. వాస్తవానికి, అవి ద్వంద్వ ప్రయోజనానికి ఉపయోగపడతాయి: అధిక డేటా ప్రవాహం రేటును కొనసాగిస్తూనే డేటా లైన్లలో శబ్దం మరియు జోక్యాన్ని శుభ్రపరచడం మరియు యాదృచ్ఛిక అనలాగ్ తరంగ రూపాన్ని వేగవంతమైన, శుభ్రమైన అంచు పరివర్తనాలతో ఆన్-ఆఫ్ డిజిటల్ తరంగ రూపంగా మార్చడం.

ఇది ఫిల్టర్‌లపై ప్రయోజనాన్ని అందిస్తుంది, ఇది శబ్దాన్ని ఫిల్టర్ చేయగలదు, కానీ వాటి పరిమిత బ్యాండ్‌విడ్త్ కారణంగా డేటా రేటును గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది. అలాగే, నెమ్మదిగా ఇన్‌పుట్ తరంగ రూపాన్ని వర్తింపజేసినప్పుడు ప్రామాణిక ఫిల్టర్లు వేగవంతమైన అంచు పరివర్తనాలతో చక్కని, శుభ్రమైన డిజిటల్ అవుట్‌పుట్‌ను అందించలేవు.

ష్మిట్ ట్రిగ్గర్స్ యొక్క ఈ రెండు ప్రయోజనాలు ఈ క్రింది విధంగా మరింత వివరంగా వివరించబడ్డాయి: ధ్వనించే సిగ్నల్ ఇన్పుట్లు డిజిటల్ వ్యవస్థలలో శబ్దం మరియు జోక్యం యొక్క ప్రభావాలు ఎక్కువ మరియు ఎక్కువ కాలం కేబుల్స్ ఉపయోగించబడుతున్నాయి మరియు అధిక మరియు అధిక డేటా రేట్లు అవసరం.

షీల్డ్ కేబుళ్లను ఉపయోగించడం, వక్రీకృత వైర్లను ఉపయోగించడం, ఇంపెడెన్స్‌లను సరిపోల్చడం మరియు అవుట్పుట్ ఇంపెడెన్స్‌లను తగ్గించడం వంటివి శబ్దాన్ని తగ్గించడానికి కొన్ని సాధారణ మార్గాలు.

ఈ పద్ధతులు శబ్దాన్ని తగ్గించడంలో ప్రభావవంతంగా ఉంటాయి, కానీ ఇన్‌పుట్ లైన్‌లో ఇంకా కొంత శబ్దం మిగిలి ఉంటుంది మరియు ఇది సర్క్యూట్లో అవాంఛిత సంకేతాలను ప్రేరేపిస్తుంది.

డిజిటల్ సర్క్యూట్లలో ఉపయోగించే చాలా ప్రామాణిక బఫర్‌లు, ఇన్వర్టర్లు మరియు కంపారిటర్లు ఇన్‌పుట్‌లో ఒక ప్రవేశ విలువను మాత్రమే కలిగి ఉంటాయి. కాబట్టి, ఇన్పుట్ తరంగ రూపం ఈ ప్రవేశాన్ని రెండు దిశలను దాటిన వెంటనే అవుట్పుట్ స్థితిని మారుస్తుంది.

యాదృచ్ఛిక శబ్దం సిగ్నల్ ఈ ప్రవేశ బిందువును ఇన్పుట్లో అనేకసార్లు దాటితే, అది అవుట్పుట్లో పప్పుల శ్రేణిగా కనిపిస్తుంది. అలాగే, నెమ్మదిగా అంచు పరివర్తనాలతో కూడిన తరంగ రూపం అవుట్పుట్‌లో డోలనం చేసే శబ్దం పప్పుల శ్రేణిగా కనిపిస్తుంది.

RC నెట్‌వర్క్ వంటి ఈ అదనపు శబ్దాన్ని తగ్గించడానికి కొన్నిసార్లు ఫిల్టర్ ఉపయోగించబడుతుంది. డేటా మార్గంలో ఇలాంటి ఫిల్టర్ ఎప్పుడైనా ఉపయోగించినప్పుడు, ఇది గరిష్ట డేటా రేటును గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది. ఫిల్టర్లు శబ్దాన్ని నిరోధించాయి, అయితే అవి అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ డిజిటల్ సిగ్నల్‌లను కూడా నిరోధించాయి.

ష్మిట్ ఫిల్టర్లను ట్రిగ్గర్ చేస్తుంది

ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ ఇది శుభ్రపరుస్తుంది. ఇన్పుట్ దాని స్థాయిని దాటినప్పుడు అవుట్పుట్ దాని స్థితిని మార్చిన తరువాత, ప్రవేశ కూడా మారుతుంది, కాబట్టి అవుట్పుట్లో మరొక మార్పుకు ఇన్పుట్ వ్యతిరేక దిశలో ఎక్కువ దూరం వెళ్ళాలి.

ఈ హిస్టెరిసిస్ ప్రభావం కారణంగా, ష్మిట్ ట్రిగ్గర్‌లను ఉపయోగించడం బహుశా డిజిటల్ సర్క్యూట్లో శబ్దం మరియు జోక్యం సమస్యలను తగ్గించడానికి అత్యంత ప్రభావవంతమైన మార్గం. ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ రూపంలో ఇన్పుట్ లైన్లో హిస్టెరిసిస్ను జోడించడం ద్వారా శబ్దం మరియు జోక్యం సమస్యలు సాధారణంగా తొలగించబడతాయి.

ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ యొక్క హిస్టెరిసిస్ గ్యాప్ యొక్క వెడల్పు కంటే ఇన్పుట్లో శబ్దం లేదా జోక్యం యొక్క వ్యాప్తి తక్కువగా ఉన్నంత వరకు, అవుట్పుట్లో శబ్దం యొక్క ప్రభావాలు ఉండవు.

వ్యాప్తి కొంచెం ఎక్కువగా ఉన్నప్పటికీ, ఇన్పుట్ సిగ్నల్ హిస్టెరిసిస్ గ్యాప్ మీద కేంద్రీకృతమై ఉంటే తప్ప అది అవుట్పుట్ను ప్రభావితం చేయకూడదు. గరిష్ట శబ్దం తొలగింపును సాధించడానికి ప్రవేశ స్థాయిలను సర్దుబాటు చేయవలసి ఉంటుంది.

పాజిటివ్ ఫీడ్‌బ్యాక్ నెట్‌వర్క్‌లో రెసిస్టర్ యొక్క విలువలను మార్చడం ద్వారా లేదా పొటెన్షియోమీటర్‌ను ఉపయోగించడం ద్వారా దీన్ని సులభంగా చేయవచ్చు.

ఫిల్టర్‌లపై ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ అందించే ప్రధాన ప్రయోజనం ఏమిటంటే ఇది డేటా రేటును నెమ్మది చేయదు మరియు వాస్తవానికి కొన్ని సందర్భాల్లో నెమ్మదిగా తరంగ రూపాలను వేగవంతమైన తరంగ రూపాలుగా (వేగవంతమైన అంచు పరివర్తనాలు) మార్చడం ద్వారా వేగవంతం చేస్తుంది .అంతేకాకుండా ఏదైనా డిజిటల్ ఐసి మార్కెట్ నేడు దాని డిజిటల్ ఇన్పుట్లలో ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ చర్య (హిస్టెరిసిస్) ను ఉపయోగిస్తుంది.

వీటిలో MCU లు, మెమరీ చిప్స్, లాజిక్ గేట్లు మరియు మొదలైనవి ఉన్నాయి. ఈ డిజిటల్ ఐసిలు వారి ఇన్పుట్లలో హిస్టెరిసిస్ కలిగి ఉన్నప్పటికీ, వాటిలో చాలా వాటి ఇన్పుట్ పెరుగుదల మరియు వారి స్పెక్ షీట్లలో ప్రదర్శించబడే సమయాలకు పరిమితులు ఉన్నాయి మరియు వీటిని పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి. ఆదర్శవంతమైన ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ దాని ఇన్పుట్లో పెరుగుదల లేదా పతనం సమయ పరిమితులను కలిగి లేదు.

నెమ్మదిగా ఇన్‌పుట్ వేవ్‌ఫార్మ్‌లు కొన్నిసార్లు హిస్టెరిసిస్ గ్యాప్ చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, లేదా ఒక థ్రెషోల్డ్ విలువ (ష్మిట్ కాని ట్రిగ్గర్ పరికరం) మాత్రమే ఉంటుంది, ఇక్కడ ఇన్పుట్ థ్రెషోల్డ్ పైన పెరిగితే అవుట్పుట్ ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు ఇన్పుట్ సిగ్నల్ క్రింద పడితే అవుట్పుట్ తక్కువగా ఉంటుంది అది.

ఇలాంటి సందర్భాల్లో, ప్రవేశద్వారం చుట్టూ ఒక ఉపాంత ప్రాంతం ఉంది, మరియు నెమ్మదిగా ఇన్‌పుట్ సిగ్నల్ సులభంగా సర్క్యూట్ ద్వారా డోలనాలను లేదా అదనపు విద్యుత్తును ప్రవహిస్తుంది, ఇది పరికరాన్ని కూడా దెబ్బతీస్తుంది. ఈ నెమ్మదిగా ఇన్‌పుట్ సిగ్నల్స్ కొన్నిసార్లు వేగవంతమైన డిజిటల్‌లో కూడా జరగవచ్చు ఇన్పుట్లకు సిగ్నల్స్ తిండికి ఫిల్టర్ (ఆర్‌సి నెట్‌వర్క్ వంటివి) ఉపయోగించబడే పవర్ అప్ షరతులు లేదా ఇతర పరిస్థితులలో సర్క్యూట్లు.

మాన్యువల్ స్విచ్‌లు, పొడవైన తంతులు లేదా వైరింగ్ మరియు భారీగా లోడ్ చేయబడిన సర్క్యూట్ల “డి-బౌన్స్” సర్క్యూట్‌లో ఈ రకమైన సమస్యలు తరచుగా సంభవిస్తాయి.

ఉదాహరణకు, బఫర్కు నెమ్మదిగా రాంప్ సిగ్నల్ (ఇంటిగ్రేటర్) వర్తింపజేస్తే మరియు అది ఇన్‌పుట్‌లోని సింగిల్ థ్రెషోల్డ్ పాయింట్‌ను దాటితే, అవుట్పుట్ దాని స్థితిని మారుస్తుంది (ఉదాహరణకు తక్కువ నుండి అధికం వరకు). ఈ ప్రేరేపించే చర్య విద్యుత్ సరఫరా నుండి అదనపు విద్యుత్తును క్షణికావేశంలో తీయడానికి కారణమవుతుంది మరియు VCC విద్యుత్ స్థాయిని కొద్దిగా తగ్గిస్తుంది.

అవుట్పుట్ దాని స్థితిని మళ్లీ అధిక నుండి తక్కువకు మార్చడానికి ఈ మార్పు సరిపోతుంది, ఎందుకంటే ఇన్పుట్ మళ్లీ ప్రవేశాన్ని దాటిందని బఫర్ గ్రహించినందున (ఇన్పుట్ అదే విధంగా ఉన్నప్పటికీ). ఇది మళ్లీ వ్యతిరేక దిశలో పునరావృతమవుతుంది, కాబట్టి అవుట్పుట్‌లో డోలనం చేసే పల్స్ శ్రేణి కనిపిస్తుంది.

ఈ సందర్భంలో ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ను ఉపయోగించడం డోలనాలను తొలగించడమే కాక, నెమ్మదిగా అంచు పరివర్తనాలను దాదాపు నిలువు అంచు పరివర్తనాలతో ఆన్-ఆఫ్ పప్పుల యొక్క శుభ్రమైన శ్రేణిలోకి అనువదిస్తుంది. ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ యొక్క అవుట్పుట్ దాని పెరుగుదల మరియు పతనం సమయ స్పెక్స్ ప్రకారం కింది పరికరానికి ఇన్పుట్గా ఉపయోగించబడుతుంది.

(ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ను ఉపయోగించడం ద్వారా డోలనాలను తొలగించగలిగినప్పటికీ, పరివర్తనలో అదనపు ప్రస్తుత ప్రవాహం ఇంకా ఉండవచ్చు, ఇది వేరే విధంగా సరిదిద్దుకోవలసి ఉంటుంది.)

సైనూసోయిడల్ వేవ్‌ఫార్మ్, ఆడియో వేవ్‌ఫార్మ్, లేదా సాటూత్ వేవ్‌ఫార్మ్ వంటి అనలాగ్ ఇన్‌పుట్‌ను చదరపు తరంగా లేదా ఫాస్ట్ ఎడ్జ్ పరివర్తనాలతో కొన్ని ఇతర ఆన్-ఆఫ్ డిజిటల్ సిగ్నల్‌గా మార్చాల్సిన అవసరం ఉన్న సందర్భాలలో కూడా ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ కనుగొనబడుతుంది.