[발진회로]555 타이머(슈미트 트리거)

슈미트 트리거

대부분의 CMOS 장치 입력의 높고 낮은 전환은 빠른 에지 여야합니다. 가장자리가 충분히 빠르지 않으면 더 많은 전류를 제공하는 경향이 있으며 이로 인해 장치가 손상 될 수 있습니다. 아날로그 신호는 일반적으로 완벽하지 않으며 항상 깨끗한 가장자리가 없을 수 있습니다. Schmitt Trigger는 이러한 신호를 방지하는 데 사용되는 특수한 유형의 비교기입니다.

비교기는 두 전압을 비교하는 장치이며 결과는 한 전압이 다른 전압보다 높은지 여부를 나타냅니다. 회생 비교기라고도하는 슈미트 트리거는 입력 전압을 두 개의 기준 전압과 비교하여 동등한 출력을 생성합니다. 슈미트 트리거의 출력은 입력의 모양에 관계없이 항상 정사각형 또는 직사각형입니다. 다음을 수행해야 할 때 자주 사용됩니다.

• 사인파를 구형파로 변환
• 노이즈신호를 깔끔하게 변환
• 느린 파장 (삼각파)를 빠른 파장 (사각파)로 변환

슈미트는 555 타이머로 구성 할 수 있습니다. 타이머 작동을 제외하고 555 타이머의 다른 기능 중 일부는 두 개의 내부 비교기를 독립적 인 장치로 사용하여 슈미트 트리거를 형성하는 것입니다. 555 타이머로 구축 된 슈미트 트리거의 일반적인 작동은 반전이지만 비 반전에 대한 논의가 될 것입니다.

 

슈미트 트리거로서의 555 타이머 회로

다음 회로는 Schmitt 트리거로 사용되는 555 타이머의 구조를 보여줍니다.

 

 

 

핀 4와 8은 전원 (VCC)에 연결됩니다.
핀 2와 6은 서로 연결되어 있으며 입력은 커패시터 C를 통해이 공통 지점에 제공됩니다.
이 공통점에는 저항 R1 및 R2에 의해 형성된 전압 분배기 회로의 도움으로 VCC / 2의 외부 바이어스 전압이 공급됩니다.

슈미트 트리거의 중요한 특성은 히스테리시스입니다.
입력 전압이 상한 임계 값보다 크면 슈미트 트리거의 출력은 높고 입력 전압이 하한 임계 값보다 낮 으면 슈미트 트리거의 출력은 낮습니다.

입력이 두 임계 값 사이에있을 때 출력은 해당 값을 유지합니다.
두 개의 임계 값 사용을 히스테리시스라고하며 Schmitt 트리거는 메모리 요소 (쌍 안정 멀티 바이브레이터 또는 플립 플롭) 역할을합니다.

이 경우 임계 값은 2/3 VCC 및 1/3 VCC입니다. 즉, 상위 비교기는 2/3 VCC에서 트립되고 하위 비교기는 1/3 VCC에서 트립됩니다.
입력 전압은 개별 비교기에 의해 이러한 임계 값과 비교되며 이에 따라 플립 플롭이 SET 또는 RESET됩니다. 이를 기반으로 출력이 높거나 낮습니다.

VCC / 6보다 큰 진폭의 사인파가 입력에 적용되면 플립 플롭이 설정되고 포지티브 사이클과 네거티브 사이클에 대해 교대로 재설정됩니다.
출력은 구형파이며 입력 사인파 및 출력 구형파에 대한 파형은 다음과 같습니다.

 

 

반전 슈미트 트리거

Schmitt 트리거로서 555 타이머의 정상적인 작동은 본질적으로 반전됩니다. 외부 입력과 동일한 트리거 입력이 1/3 VCC의 임계 값 아래로 떨어지면 하위 비교기의 출력이 높아지고 플립 플롭이 설정되고 핀 3의 출력이 높아집니다.

마찬가지로, 외부 입력과 동일한 임계 값 입력이 2/3 VCC의 임계 값 이상으로 상승하면 상위 비교기의 출력이 높아지고 플립 플롭이 RESET되고 핀 3의 출력이 낮아집니다.

반전 슈미트 트리거의 파형은 다음과 같습니다.