Λογικές πύλες τύπου Schmitt Trigger

Σε αυτό το άρθρο θα μάθουμε τι είναι το Schmitt Trigger και πως λειτουργεί. Το Schmitt Trigger είναι ένας τύπος κυκλωμάτων στις εισόδους των ψηφιακών πυλών που υποστηρίζουν Schmitt Trigger που λειτουργεί έτσι ώστε να παρέχει υστέρηση ή με άλλα λόγια να δημιουργεί δυο διαφορετικά επίπεδα τάσεων κατωφλίου στις εισόδους των πυλών. Αυτή η διάταξη είναι χρήσιμη για να αποφύγουμε λάθη όταν έχουμε θόρυβο στα σήματα εισόδου των πυλών, όπου θέλουμε να λαμβάνουμε καθαρά τετραγωνικά σήματα στις εξόδους χωρίς κροσούς.

Για παράδειγμα θεωρούμε ότι έχουμε δυο παλμούς με θόρυβο, όπως φαίνεται στο σχήμα. Υποθέτουμε ότι εισέρχονται σε μια είσοδο μιας τυπικής πύλης, η οποία έχει ένα μοναδικό επίπεδο κατωφλίου για τα σήματα εισόδου. Παρατηρούμε ότι όταν το σήμα εισόδου (με το θόρυβο) είναι κοντά στην τάση κατωφλίου, στην έξοδο δημιουργούνται μια σειρά από παρασιτικούς παλμούς.

Στο δεύτερο σχήμα εισάγουμε το σήμα σε μια πύλη στην οποία υπάρχει κύκλωμα Schmitt Trigger στην είσοδο, με αποτέλεσμα να έχουμε υστέρηση ή με άλλα λόγια να έχουμε δυο επίπεδα κατωφλίου. Όταν το σήμα εισόδου είναι μεγαλύτερο από το πάνω επίπεδο κατωφλίου, η τάση εξόδου γίνεται HIGH ενώ όταν το σήμα γίνει μικρότερο από το κάτω επίπεδο κατωφλίου, η τάση εξόδου γίνεται LOW. Όταν η τάση εισόδου είναι μεταξύ των δυο επιπέδων κατωφλίου, η τάση στην έξοδο διατηρεί την τιμή της.

Λογικές πύλες τύπου ανοικτού συλλέκτη

Η έκφραση «λογική πύλη ανοικτού συλλέκτη» (open collector logic gate) περιγράφει ένα τύπο λογικής πύλης που χρησιμοποιείται συχνά στα ψηφιακά ηλεκτρονικά. Σε αυτό τον τύπο πύλης, ο συλλέκτης του τρανζίστορ εξόδου είναι ασύνδετος με άλλα στοιχεία, αλλά συνδέεται στον ακροδέκτη της συσκευασίας στην οποία βρίσκεται η πύλη.

Η λογική πύλη ανοικτού συλλέκτη χρησιμοποιείται όταν θέλουμε να συνδέσουμε εξόδους από κυκλώματα ανοικτού συλλέκτη μαζί σε μια κοινή γραμμή. Συνήθως μια επιπρόσθετη αντίσταση συνδέεται από το κοινό σημείο σύνδεσης των εξόδων πυλών ανοικτού συλλέκτη, με τη θετική τάση τροφοδοσίας.

Όταν ένα τρανζίστορ εξόδου σε ένα κύκλωμα ανοικτού συλλέκτη ενεργοποιηθεί, διαρρέεται από ρεύμα, με αποτέλεσμα να διαρρέει και την εξωτερική αντίσταση και έτσι να τραβά σε pull down το δυναμικό των εξόδων ανοικτού συλλέκτη. Αν όλα τα τρανζίστορ εξόδου είναι απενεργοποιημένα, η κοινή γραμμή σύνδεσης τραβιέται σε pull up δια μέσω της εξωτερικής αντίστασης.