Триггер Шмитта 555

ДЕТАЛИ И МАТЕРИАЛЫ

• Одна батарея 9 В
• Зажим для батареи (каталог Radio Shack № 270-325)
• Зажимы для мини-крючков (припаяны к зажиму для аккумулятора, каталог Radio Shack № 270-372)
• Один потенциометр, 10 кОм, 15 витков (каталог Radio Shack № 271-343)
• Одна микросхема таймера 555 (каталог Radio Shack № 276-1723)
• Один красный светодиод (каталог Radio Shack № 276-041 или аналогичный).
• Один зеленый светодиод (каталог Radio Shack № 276-022 или аналогичный).
• Два резистора 1 кОм.
• Один DVM (цифровой вольтметр) или VOM (вольт-омметр)

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ

Уроки электрических цепей , Том 3, глава 8:«Положительные отзывы»

Уроки электрических цепей , Том 4, глава 3:«Уровни напряжения логических сигналов»

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

• Узнайте, как работает триггер Шмитта.
• Как использовать таймер 555 в качестве триггера Шмитта

СХЕМА

Триггеры Шмитта имеют соглашение, чтобы показывать ворота, которые также являются триггерами Шмитта.

Та же самая схема, перерисованная для отражения этого соглашения, выглядит примерно так:

ИЛЛЮСТРАЦИЯ

ИНСТРУКЦИИ

Таймер 555, вероятно, является одним из наиболее универсальных чипов «черного ящика». Его 3 резисторных делителя напряжения, 2 компаратора и встроенный триггер установки-сброса в этой конструкции объединены в триггер Шмитта.

Интересно отметить, что конфигурация даже не близка к конфигурации операционного усилителя, показанной в другом месте, но конечный результат идентичен.

Попробуйте отрегулировать потенциометр до тех пор, пока не начнут мигать индикаторы, затем измерьте напряжение.

Сравните это напряжение с напряжением источника питания. Отрегулируйте потенциометр в другую сторону, пока светодиод снова не перевернется, и измерьте напряжение.

Насколько близко вы подошли к оценкам 1/3 и 2/3?

Попробуйте заменить 9-вольтовую батарею на 6-вольтовую или две на 6-вольтовые батареи и посмотрите, насколько близки пороговые значения к отметкам 1/3 и 2/3.

Триггеры Шмитта - это фундаментальная схема, имеющая несколько применений. Один из них - обработка сигналов, они могут извлекать цифровые данные из очень шумной среды.

В следующих проектах будут показаны другие варианты использования, такие как чрезвычайно простой RC-генератор.

ТЕОРИЯ ДЕЙСТВИЯ

Определяющей характеристикой любого триггера Шмитта является его гистерезис. В данном случае это 1/3 и 2/3 напряжения источника питания, определяемого встроенным резисторным делителем напряжения на 555.

Встроенные компараторы C1 и C2 сравнивают входное напряжение с опорными значениями, выдаваемыми делителем напряжения, и используют это сравнение для отключения встроенного триггера, который управляет выходным драйвером, еще одна приятная особенность 555.

Контроллер 555 может выдавать до 200 мА с каждой стороны шины питания, выходной драйвер создает путь с очень низкой проводимостью по обе стороны от разъемов источника питания.

Схема «закорачивает» каждую сторону цепи светодиода, оставляя светиться другую сторону.

Резисторы 5 кОм не очень точные. Интересно отметить, что изготовление ИС, как правило, не позволяет использовать прецизионные резисторы, но резисторы по сравнению друг с другом имеют очень близкие значения, что имеет решающее значение для работы схемы.