Ворота Schmitt Trigger - це цифрові логічні ворота, призначені для арифметичних та логічних операцій. Він забезпечує ВИХІД на основі рівня вхідної напруги. Тригер Шмітта має рівень напруги THERSHOLD, коли сигнал INPUT, поданий на затвор, має рівень напруги, що перевищує ПОРІГ логічного затвора, ВИХІД стає ВИСОКИМ. Якщо рівень сигналу INPUT нижчий за THRESHOLD, ВИХІД затвора буде НИЗКИМ.
У обраному мікросхемі за затвором тригера Шмітта слідують затвором НЕ, тому ми отримуємо логічний ВИХІД, протилежний ВИХІДУ тригера Шмітта. Отже, ВИХІД ІНВЕРТОВАНОГО тригера Шмітта буде НИЗКИМ, коли рівень напруги ВХІДНОГО сигналу перетне рівень ПОРОГА затвора, у всіх інших випадках ВИХІД ВИСОКИЙ.
Тут ми будемо використовувати для демонстрації мікросхему 74LS14, ця мікросхема має 6 воріт Schmitt Trigger. Ці шість воріт підключені внутрішньо, як показано на малюнку нижче.
Ці затвори мають обмеження робочої напруги та вхідної логічної частоти. Якщо ці обмеження не враховуються, мікросхема може пошкодити назавжди, тому слід звертати увагу, вибираючи логічні ворота.
Компоненти
Блок живлення (5 В)
Резистори 1К, 220 Ом
74LS14 ШЕСТИГРИШНИЙ ВОРОТ ШИМТ ТРИГГЕР IC
1 світлодіод, кнопка
Конденсатор 100 нФ
З’єднувальні дроти та макет
Електрична схема та пояснення
Таблиця істинності перевернутих воріт Шмітта наведена на малюнку нижче.
За принциповою схемою інвертований затвор тригера Шмітта має один вихід на один вхід. Як випливає з таблиці істинності, висновок NOT gate буде високим, коли вхідний сигнал низький. Вихідні дані воріт NOT повинні бути низькими, коли вхідні дані високі.
Отже, затвор NOT забезпечує вихід, який є інверсованою логікою входу, за винятком того, що рівень напруги сигналу INPUT повинен перетинати THREHOLD напругу затвора Schmitt Trigger. Якщо це не так, ворота NOT, за якими слідує тригер Шмітта, не бачитимуть жодного ВХОДУ, і тому ВИХІД весь час буде ВИСОКИМ.
У цій схемі ми збираємося вивести обидва входи затвора на землю через резистор 1 кОм. А потім вхід підключається до живлення за допомогою кнопки.
Отже, при натисканні кнопки відповідний штифт воріт піднімається високо. Тож за допомогою цієї кнопки ми можемо зрозуміти таблицю істинності перевернутих воріт Шмітта. Після натискання кнопки вхід буде високим, при цьому вихід буде низьким, тому світлодіод повинен вимкнутись. Коли кнопка відпущена, вхід стане НИЗКИМ, при цьому ВИХІД буде ВИСОКИМ, і тому світлодіод повинен горити.
Ці висувні резистори необхідні, оскільки обраний CHIP є позитивним фронтом, що запускає. Якщо ігнорувати резистор, схема може призвести до непередбачуваних результатів.
Конденсатор тут призначений для нейтралізації підстрибуючого ефекту кнопки. Хоча конденсатор тут не є обов'язковим, введення їх може згладити роботу затвора. Основні цілі воріт Schmitt Trigger - звести нанівець ефект підстрибування кнопок.