श्मित ट्रिगर का परिचय

श्मित ट्रिगर का परिचय

आधुनिक हाई-स्पीड डेटा संचार में उपयोग किए जाने वाले लगभग किसी भी डिजिटल सर्किट को अपने इनपुट्स पर श्मिट ट्रिगर कार्रवाई के कुछ रूप की आवश्यकता होती है।

क्यों Schmitt ट्रिगर का उपयोग किया जाता है

यहां एक श्मिट ट्रिगर का मुख्य उद्देश्य शोर और डेटा लाइनों पर हस्तक्षेप को खत्म करना और तेज बढ़त संक्रमण के साथ एक अच्छा स्वच्छ डिजिटल आउटपुट प्रदान करना है।



एक डिजिटल आउटपुट में वृद्धि और गिरावट का समय इतना कम होना चाहिए कि इसे सर्किट में निम्नलिखित चरणों में इनपुट के रूप में लागू किया जा सके। (कई आईसी में किनारे संक्रमण के प्रकार की सीमाएं हैं जो एक इनपुट पर दिखाई दे सकती हैं।)



शमित ट्रिगर्स का मुख्य लाभ यह है कि वे शोर संकेतों को साफ करते हैं, जबकि अभी भी फिल्टर के विपरीत एक उच्च डेटा प्रवाह दर बनाए रखते हैं, जो शोर को फ़िल्टर कर सकते हैं, लेकिन डेटा दर को काफी धीमा कर सकते हैं।

शमित ट्रिगर्स भी आमतौर पर सर्किट में पाए जाते हैं, जिन्हें तेज, स्वच्छ किनारे के बदलाव के साथ डिजिटल तरंग में अनुवाद करने के लिए धीमी गति के बदलाव के साथ एक तरंग की आवश्यकता होती है।



श्मिट ट्रिगर लगभग किसी भी एनालॉग वेवफॉर्म को बदल सकता है - जैसे साइन वेव या सॉउटोथ वेवफॉर्म - ऑन-ऑफ़ डिजिटल सिग्नल में तेज़ एज ट्रांज़िशन के साथ। शिमिट ट्रिगर्स एक इनपुट और एक आउटपुट के साथ सक्रिय डिजिटल डिवाइस होते हैं, जैसे बफर या इन्वर्टर।

ऑपरेशन के तहत, डिजिटल आउटपुट या तो उच्च या निम्न हो सकता है, और यह आउटपुट केवल तभी बदलता है जब इसका इनपुट वोल्टेज दो पूर्व निर्धारित सीमा वोल्टेज से ऊपर या नीचे जाता है। यदि आउटपुट कम होता है, तो आउटपुट उच्च में नहीं बदलेगा जब तक कि इनपुट सिग्नल एक निश्चित ऊपरी सीमा सीमा से ऊपर नहीं जाता है।

इसी तरह, यदि आउटपुट अधिक होता है, तो आउटपुट निम्न तक नहीं बदलेगा जब तक कि इनपुट सिग्नल कुछ निचली सीमा सीमा से नीचे नहीं जाता है।



निचली दहलीज ऊपरी सीमा सीमा से कुछ कम है। जब तक इसका आयाम ऑपरेटिंग वोल्टेज रेंज के भीतर होता है, तब तक किसी भी तरह की तरंग को इनपुट (साइनसॉइडल वेव्स, सॉटो, ऑडियो तरंगों, दालों आदि) पर लागू किया जा सकता है।

श्मित ट्रिगर को स्पष्ट करने के लिए आरेख

नीचे दिए गए आरेख ऊपरी और निचले इनपुट वोल्टेज थ्रेशोल्ड मूल्यों से उत्पन्न हिस्टैरिसीस को दर्शाता है। किसी भी समय इनपुट ऊपरी सीमा सीमा से ऊपर होता है, आउटपुट अधिक होता है।

जब इनपुट निचले दहलीज से नीचे होता है, तो आउटपुट कम होता है, और जब इनपुट सिग्नल वोल्टेज ऊपरी और निचले सीमा सीमा के बीच होता है, तो आउटपुट अपने पिछले मूल्य को बरकरार रखता है, जो या तो उच्च या निम्न हो सकता है।

निचली दहलीज और ऊपरी दहलीज के बीच की दूरी को हिस्टैरिसीस गैप कहा जाता है। आउटपुट हमेशा अपनी पिछली स्थिति को बनाए रखता है जब तक कि इनपुट को बदलने के लिए ट्रिगर करने के लिए इनपुट पर्याप्त रूप से बदल जाता है। यह नाम में 'ट्रिगर' पदनाम का कारण है।

श्मिट ट्रिगर बहुत हद तक बिस्टेबल लैच सर्किट या बिस्टेबल मल्टीवीब्रेटर के रूप में संचालित होता है, क्योंकि इसमें आंतरिक 1 बिट मेमोरी होती है, और ट्रिगर स्थितियों के आधार पर इसकी स्थिति बदल जाती है।

श्मिट ट्रिगर ऑपरेशन के लिए IC 74XX सीरीज का उपयोग करना

टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स पुराने 74XX परिवार से नवीनतम AUP1T परिवार तक, लगभग सभी प्रौद्योगिकी परिवारों में श्मिट ट्रिगर कार्य प्रदान करता है।

इन आईसी को एक inverting या गैर-inverting Schmitt ट्रिगर के साथ पैक किया जा सकता है। अधिकांश श्मिट ट्रिगर डिवाइस, जैसे कि 74HC14, Vcc के निश्चित अनुपात में दहलीज स्तर होते हैं।

यह अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए पर्याप्त हो सकता है, लेकिन कभी-कभी इनपुट सिग्नल की स्थिति के आधार पर थ्रेशोल्ड के स्तर को बदलने की आवश्यकता होती है।

उदाहरण के लिए, इनपुट सिग्नल रेंज निश्चित हिस्टैरिसीस गैप से छोटी हो सकती है। थ्रेसहोल्ड के स्तर को ICHC में 74HC14 की तरह आउटपुट से इनपुट के लिए एक नकारात्मक अवरोधक अवरोधक द्वारा जोड़ा जा सकता है।

यह हिस्टैरिसीस के लिए आवश्यक सकारात्मक प्रतिक्रिया प्रदान करता है, और हिस्टैरिसीस अंतर को अब दो जोड़ा प्रतिरोधों के मूल्यों को बदलकर या एक पोटेंशियोमीटर का उपयोग करके समायोजित किया जा सकता है। प्रतिरोधों को इनपुट स्तर पर उच्च स्तर पर रखने के लिए काफी पर्याप्त मूल्य होना चाहिए।

श्मिट ट्रिगर एक सरल अवधारणा है, लेकिन इसका आविष्कार 1934 तक नहीं हुआ था, जबकि ओटो एच। श्मित के नाम से एक अमेरिकी वैज्ञानिक अभी भी एक स्नातक छात्र था।

ओटो एच। श्मिट के बारे में

वह एक इलेक्ट्रिकल इंजीनियर नहीं थे, क्योंकि उनकी पढ़ाई जैविक इंजीनियरिंग और बायोफिज़िक्स पर केंद्रित थी। वह श्मिट ट्रिगर के विचार के साथ आया था क्योंकि वह एक ऐसे उपकरण को बनाने की कोशिश कर रहा था जो स्क्वीड नसों में तंत्रिका आवेग प्रसार के तंत्र को दोहराएगा।

उनकी थीसिस का वर्णन एक 'थर्मिओनिक ट्रिगर' है जो एनालॉग सिग्नल को डिजिटल सिग्नल में बदलने की अनुमति देता है, जो या तो पूर्ण या बंद (off 1 ’या or 0 ') है।

उन्हें कम ही पता था कि Microsoft, टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स और NXP सेमीकंडक्टर्स जैसी प्रमुख इलेक्ट्रॉनिक्स कंपनियां मौजूद नहीं हो सकती हैं क्योंकि वे आज इस अनूठे आविष्कार के बिना हैं।

श्मिट ट्रिगर एक ऐसा महत्वपूर्ण आविष्कार निकला, जिसका उपयोग बाजार के लगभग हर डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक उपकरण के इनपुट तंत्र में किया जाता है।

श्मिट ट्रिगर क्या है

श्मिट ट्रिगर की अवधारणा सकारात्मक प्रतिक्रिया के विचार के आसपास आधारित है, और यह तथ्य कि किसी भी सक्रिय सर्किट या डिवाइस को सकारात्मक प्रतिक्रिया को लागू करके श्मिट ट्रिगर की तरह कार्य किया जा सकता है, जैसे कि लूप गेन एक से अधिक है।

सक्रिय डिवाइस के आउटपुट वोल्टेज को एक निर्धारित राशि द्वारा देखा जाता है और इनपुट के लिए सकारात्मक प्रतिक्रिया के रूप में लागू किया जाता है, जो प्रभावी रूप से अटैच्ड आउटपुट वोल्टेज में इनपुट सिग्नल जोड़ता है। यह ऊपरी और निचले इनपुट वोल्टेज थ्रेशोल्ड मूल्यों के साथ एक हिस्टैरिसीस एक्शन बनाता है।

अधिकांश मानक बफ़र, इनवर्टर और कंप्रेशर्स केवल एक सीमा मूल्य का उपयोग करते हैं। जैसे ही इनपुट तरंग किसी भी दिशा में इस सीमा को पार करता है, आउटपुट स्थिति बदल जाता है।

कैसे Schmitt ट्रिगर काम करता है

शोर इनपुट के साथ एक शोर इनपुट सिग्नल या धीमी तरंग के साथ एक संकेत आउटपुट पर दिखाई देगा।

एक Schmitt ट्रिगर इसे साफ करता है - उत्पादन में परिवर्तन होने के बाद जैसे ही इसका इनपुट थ्रेशोल्ड को पार करता है, थ्रेसहोल्ड भी बदल जाता है, इसलिए अब इनपुट वोल्टेज को फिर से राज्य बदलने के लिए विपरीत दिशा में चलना पड़ता है।

इनपुट पर शोर या हस्तक्षेप आउटपुट पर प्रकट नहीं होगा जब तक कि इसका आयाम दो थ्रेशोल्ड मानों के बीच अंतर से अधिक न हो।

किसी भी एनालॉग सिग्नल, जैसे कि साइनसोइडल वेवफॉर्म या ऑडियो सिग्नल, को फास्ट, क्लीन एज ट्रांज़िशन के साथ ON-OFF दालों की श्रृंखला में अनुवादित किया जा सकता है। स्कैम ट्रिगर सर्किट बनाने के लिए सकारात्मक प्रतिक्रिया को लागू करने के तीन तरीके हैं।

श्मिट ट्रिगर में फीडबैक कैसे काम करता है

पहले कॉन्फ़िगरेशन में, फीड को सीधे इनपुट वोल्टेज में जोड़ा जाता है, इसलिए आउटपुट में एक और बदलाव के कारण वोल्टेज को विपरीत दिशा में अधिक मात्रा में स्थानांतरित करना पड़ता है।

इसे आमतौर पर समानांतर सकारात्मक प्रतिक्रिया के रूप में जाना जाता है।

दूसरे कॉन्फ़िगरेशन में, प्रतिक्रिया को थ्रेशोल्ड वोल्टेज से घटाया जाता है, जिसका इनपुट वोल्टेज के फीडबैक को जोड़ने के समान प्रभाव पड़ता है।

यह एक श्रृंखला सकारात्मक प्रतिक्रिया सर्किट बनाता है, और कभी-कभी इसे गतिशील थ्रेशोल्ड सर्किट कहा जाता है। एक अवरोध-विभक्त नेटवर्क आमतौर पर थ्रेशोल्ड वोल्टेज सेट करता है, जो इनपुट चरण का हिस्सा है।

पहले दो सर्किट को आसानी से कुछ प्रतिरोधों के साथ एक एकल opamp या दो ट्रांजिस्टर के उपयोग के माध्यम से लागू किया जा सकता है। तीसरी तकनीक थोड़ी अधिक जटिल है, और यह अलग है कि इसमें इनपुट चरण के किसी भी भाग की कोई प्रतिक्रिया नहीं है।

यह विधि दो थ्रेसहोल्ड सीमा मानों के लिए दो अलग-अलग तुलनित्रों और 1 बिट मेमोरी तत्व के रूप में फ्लिप-फ्लॉप का उपयोग करती है। तुलनाकर्ताओं पर कोई सकारात्मक प्रतिक्रिया लागू नहीं होती है, क्योंकि वे स्मृति तत्व के भीतर समाहित हैं। इन तीन विधियों में से प्रत्येक को निम्नलिखित पैराग्राफ में अधिक विस्तार से समझाया गया है।

सभी श्मिट ट्रिगर्स सक्रिय उपकरण हैं जो अपनी हिस्टैरिसीस कार्रवाई को प्राप्त करने के लिए सकारात्मक प्रतिक्रिया पर भरोसा करते हैं। जब भी इनपुट एक निश्चित पूर्व निर्धारित ऊपरी सीमा सीमा से ऊपर उठता है, तो आउटपुट 'उच्च' पर जाता है और जब भी इनपुट कम सीमा सीमा से नीचे जाता है, तो 'निम्न' में चला जाता है।

जब आउटपुट दो सीमा सीमा के बीच होता है, तो आउटपुट उसका पिछला मान (निम्न या उच्च) रखता है।

इस प्रकार के सर्किट का उपयोग अक्सर शोर संकेतों को साफ करने के लिए किया जाता है, और एक एनालॉग तरंग को एक डिजिटल तरंग (1 और 0) के रूप में साफ, तेज किनारे संक्रमण में परिवर्तित किया जाता है।

श्मिट ट्रिगर सर्किट में फीडबैक के प्रकार

शमित ट्रिगर सर्किट बनाने के लिए सकारात्मक प्रतिक्रिया को लागू करने में आमतौर पर तीन तरीकों का उपयोग किया जाता है। ये तरीके समानांतर प्रतिक्रिया, श्रृंखला प्रतिक्रिया और आंतरिक प्रतिक्रिया हैं, और निम्नानुसार चर्चा की जाती है।

समानांतर और श्रृंखला प्रतिक्रिया तकनीक वास्तव में एक ही प्रतिक्रिया सर्किट प्रकार के दोहरे संस्करण हैं। समानांतर प्रतिक्रिया एक समानांतर प्रतिक्रिया सर्किट को कभी-कभी एक संशोधित इनपुट वोल्टेज सर्किट कहा जाता है।

इस सर्किट में, फीड को सीधे इनपुट वोल्टेज में जोड़ा जाता है, और थ्रेसहोल्ड वोल्टेज को प्रभावित नहीं करता है। जैसा कि आउटपुट में परिवर्तन होने पर इनपुट में फीडबैक जोड़ा जाता है, इनपुट वोल्टेज को विपरीत दिशा में अधिक मात्रा में शिफ्ट करना पड़ता है ताकि आउटपुट में और बदलाव हो सके।

यदि आउटपुट कम है, और इनपुट सिग्नल उस बिंदु तक बढ़ जाता है जहां यह थ्रेसहोल्ड वोल्टेज को पार करता है और आउटपुट उच्च में बदल जाता है।

इस आउटपुट का एक भाग इनपुट के साथ एक फीडबैक लूप के माध्यम से सीधे लागू होता है, जो आउटपुट वोल्टेज को उसकी नई स्थिति में रहने में मदद करता है।

यह प्रभावी रूप से इनपुट वोल्टेज को बढ़ाता है, जिसका प्रभाव थ्रेशोल्ड वोल्टेज को कम करने के समान है।

थ्रेसहोल्ड वोल्टेज स्वयं नहीं बदला गया है, लेकिन इनपुट को आउटपुट को निम्न स्थिति में बदलने के लिए अब नीचे की दिशा में आगे बढ़ना है। एक बार आउटपुट कम होने के बाद, यह वही प्रक्रिया उच्च अवस्था में वापस आने के लिए खुद को दोहराती है।

इस सर्किट में एक अंतर एम्पलीफायर का उपयोग करने की आवश्यकता नहीं है, क्योंकि कोई भी एकल-अंत गैर-इनवर्टिंग एम्पलीफायर काम करेगा।

दोनों इनपुट सिग्नल और आउटपुट फीडबैक को प्रतिरोधों के माध्यम से एम्पलीफायर के गैर-इनवर्टिंग इनपुट पर लागू किया जाता है, और ये दो प्रतिरोधक एक भारित समानांतर गर्मी बनाते हैं। यदि कोई inverting इनपुट है, तो यह एक स्थिर संदर्भ वोल्टेज पर सेट है।

समानांतर फीडबैक सर्किट के उदाहरण कलेक्टर-बेस कपल शमित ट्रिगर सर्किट या नॉन-इनवर्टिंग ऑप-एम्प सर्किट हैं:

श्रृंखला प्रतिक्रिया

एक गतिशील थ्रेशोल्ड (श्रृंखला प्रतिक्रिया) सर्किट मूल रूप से एक समानांतर फीडबैक सर्किट के रूप में संचालित होता है, सिवाय इसके कि आउटपुट से फीडबैक सीधे इनपुट वोल्टेज के बजाय थ्रेशोल्ड वोल्टेज को बदलता है।

प्रतिक्रिया को थ्रेशोल्ड वोल्टेज से घटाया जाता है, जिसका इनपुट वोल्टेज पर प्रतिक्रिया जोड़ने के समान प्रभाव पड़ता है। जैसे ही इनपुट थ्रेशोल्ड वोल्टेज सीमा को पार करता है, थ्रेशोल्ड वोल्टेज विपरीत मान में बदल जाता है।

इनपुट को अब उत्पादन की स्थिति को फिर से बदलने के लिए विपरीत दिशा में एक बड़ी हद तक बदलना होगा। आउटपुट को इनपुट वोल्टेज से अलग किया जाता है और केवल थ्रेसहोल्ड वोल्टेज को प्रभावित करता है।

इसलिए, समानांतर सर्किट की तुलना में इस श्रृंखला सर्किट के लिए इनपुट प्रतिरोध बहुत अधिक बनाया जा सकता है। यह सर्किट आमतौर पर एक अंतर एम्पलीफायर पर आधारित होता है, जहां इनपुट इनवर्टिंग इनपुट से जुड़ा होता है और आउटपुट एक रेजिस्टर वोल्टेज डिवाइडर के माध्यम से नॉन-इनवर्टिंग इनपुट से जुड़ा होता है।

वोल्टेज डिवाइडर थ्रेशोल्ड मान सेट करता है, और लूप एक श्रृंखला वोल्टेज गर्मियों की तरह काम करता है। इस प्रकार के उदाहरणों में क्लासिक ट्रांजिस्टर एमिटर-कपल शमित ट्रिगर और एक इनवर्टिंग ऑप-एम्प सर्किट हैं, जैसा कि नीचे दिखाया गया है:

आंतरिक प्रतिक्रिया

इस कॉन्फ़िगरेशन में, दो सीमा सीमाओं के लिए दो अलग-अलग तुलनित्रों (हिस्टैरिसीस के बिना) का उपयोग करके एक श्मिट ट्रिगर बनाया जाता है।

इन तुलनित्रों के आउटपुट आरएस फ्लिप-फ्लॉप के सेट और रीसेट इनपुट से जुड़े होते हैं। सकारात्मक प्रतिक्रिया फ्लिप-फ्लॉप के भीतर निहित है, इसलिए तुलना करने वालों के लिए कोई प्रतिक्रिया नहीं है। इनपुट थ्रेशोल्ड के ऊपर जाने पर आरएस फ्लिप-फ्लॉप टॉगल का आउटपुट हाई हो जाता है और इनपुट थ्रेशोल्ड के नीचे जाने पर टॉगल कम होता है।

जब इनपुट ऊपरी और निचले थ्रेसहोल्ड के बीच होता है, तो आउटपुट अपनी पिछली स्थिति को बरकरार रखता है। इस तकनीक का उपयोग करने वाले एक उपकरण का एक उदाहरण NXP सेमीकंडक्टर्स और टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स द्वारा बनाया गया 74HC14 है।

इस भाग में एक ऊपरी दहलीज तुलनित्र और एक निचली दहलीज तुलनित्र होता है, जिसका उपयोग RS फ्लिप-फ्लॉप को सेट और रीसेट करने के लिए किया जाता है। 74HC14 श्मिट ट्रिगर डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ वास्तविक दुनिया के संकेतों को बदलने के लिए सबसे लोकप्रिय उपकरणों में से एक है।

इस डिवाइस में दो सीमा सीमाएं Vcc के निश्चित अनुपात पर सेट की गई हैं। यह भाग की संख्या को कम करता है और सर्किट को सरल रखता है, लेकिन कभी-कभी विभिन्न प्रकार के इनपुट सिग्नल स्थितियों के लिए थ्रेशोल्ड के स्तर को बदलने की आवश्यकता होती है।

उदाहरण के लिए, इनपुट सिग्नल रेंज निश्चित हिस्टैरिसीस वोल्टेज रेंज से छोटी हो सकती है। 74HC14 में थ्रेशोल्ड के स्तर को आउटपुट से इनपुट के लिए एक नकारात्मक प्रतिक्रिया रोकनेवाला, और इनपुट से इनपुट सिग्नल को जोड़ने वाले एक अन्य अवरोधक को जोड़कर बदला जा सकता है।

यह प्रभावी रूप से कुछ कम मूल्य, जैसे 15% के लिए निर्धारित 30% सकारात्मक प्रतिक्रिया को कम करता है। इनपुट प्रतिरोध को ऊंचा रखने के लिए इसके लिए (मेगा-ओम रेंज) उच्च-मूल्य प्रतिरोधों का उपयोग करना महत्वपूर्ण है।

शमित ट्रिगर के लाभ

श्मिट ट्रिगर डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग के कुछ प्रकार के साथ किसी भी प्रकार के उच्च गति डेटा संचार प्रणाली में एक उद्देश्य की सेवा करते हैं। वास्तव में, वे एक दोहरे उद्देश्य की सेवा करते हैं: एक उच्च डेटा प्रवाह दर बनाए रखते हुए शोर और डेटा लाइनों पर हस्तक्षेप को साफ करने के लिए, और एक तेज एनालॉग तरंग को तेजी से, साफ किनारे के बदलाव के साथ एक ऑन-ऑफ डिजिटल तरंग में परिवर्तित करना।

यह फ़िल्टर पर एक लाभ प्रदान करता है, जो शोर को फ़िल्टर कर सकता है, लेकिन अपने सीमित बैंडविड्थ के कारण डेटा दर को काफी धीमा कर देता है। साथ ही, धीमी इनपुट तरंग के लागू होने पर, तेज़ फ़िल्टर संक्रमण के साथ मानक फ़िल्टर एक अच्छा, स्वच्छ डिजिटल आउटपुट प्रदान करने में सक्षम नहीं होते हैं।

शमित ट्रिगर्स के इन दो फायदों को इस प्रकार अधिक विस्तार से समझाया गया है: शोर सिग्नल इनपुट्स। डिजिटल सिस्टम में शोर और हस्तक्षेप के प्रभाव एक बड़ी समस्या हैं क्योंकि लंबे समय तक और लंबे समय तक केबल का उपयोग किया जाता है और उच्च और उच्च डेटा दर की आवश्यकता होती है।

शोर को कम करने के कुछ और सामान्य तरीकों में शामिल हैं, परिरक्षित केबलों का उपयोग करना, मुड़ तारों का उपयोग करना, प्रतिबाधाओं का मिलान करना और आउटपुट प्रतिबाधा को कम करना।

ये तकनीकें शोर को कम करने में प्रभावी हो सकती हैं, लेकिन इनपुट लाइन पर अभी भी कुछ शोर बाकी हैं, और इससे सर्किट के भीतर अवांछित संकेत उत्पन्न हो सकते हैं।

अधिकांश मानक बफ़र, इनवर्टर, और डिजिटल सर्किट में उपयोग किए जाने वाले तुलनित्र का इनपुट पर केवल एक सीमा मूल्य है। इस प्रकार, इनपुट तरंग के दोनों दिशा में पार करते ही आउटपुट स्टेट बदल जाता है।

यदि एक यादृच्छिक शोर संकेत एक इनपुट पर कई बार इस सीमा बिंदु को पार करता है, तो इसे आउटपुट पर दालों की एक श्रृंखला के रूप में देखा जाएगा। इसके अलावा, धीमी गति से बदलाव के साथ एक तरंग, शोर दालों को दोलन की एक श्रृंखला के रूप में आउटपुट पर दिखाई दे सकता है।

कभी-कभी इस अतिरिक्त शोर को कम करने के लिए एक फिल्टर का उपयोग किया जाता है, जैसे कि RC नेटवर्क में। लेकिन किसी भी समय इस तरह का एक फिल्टर डेटा पथ पर उपयोग किया जाता है, यह अधिकतम डेटा दर को काफी धीमा कर देता है। फिल्टर शोर को रोकते हैं, लेकिन वे उच्च-आवृत्ति वाले डिजिटल सिग्नल को भी रोकते हैं।

श्मिट ट्रिगर फिल्टर

एक Schmitt ट्रिगर यह साफ है। आउटपुट के बाद इसकी स्थिति बदल जाती है क्योंकि इसका इनपुट एक सीमा को पार कर जाता है, थ्रेसहोल्ड भी बदल जाता है, इसलिए तब इनपुट को विपरीत दिशा में आगे बढ़ना पड़ता है जिससे आउटपुट में एक और बदलाव होता है।

इस हिस्टैरिसीस प्रभाव के कारण, शमित ट्रिगर्स का उपयोग करना संभवतः एक डिजिटल सर्किट में शोर और हस्तक्षेप की समस्याओं को कम करने का सबसे प्रभावी तरीका है। शोर और ट्रिगर के रूप में इनपुट लाइन पर हिस्टैरिसीस जोड़कर, शोर और हस्तक्षेप की समस्याओं को आमतौर पर हल किया जा सकता है।

जब तक इनपुट पर शोर या हस्तक्षेप का आयाम श्मिट ट्रिगर के हिस्टैरिसीस गैप की चौड़ाई से कम है, तब तक आउटपुट पर शोर का कोई प्रभाव नहीं होगा।

भले ही आयाम थोड़ा अधिक हो, यह आउटपुट को प्रभावित नहीं करना चाहिए जब तक कि इनपुट सिग्नल हिस्टैरिसीस गैप पर केंद्रित न हो। अधिकतम शोर उन्मूलन को प्राप्त करने के लिए थ्रेशोल्ड के स्तर को समायोजित करना पड़ सकता है।

यह आसानी से सकारात्मक प्रतिक्रिया नेटवर्क में एक अवरोधक के मूल्यों को बदलकर या एक पोटेंशियोमीटर का उपयोग करके किया जा सकता है।

श्मिट ट्रिगर द्वारा फ़िल्टर पर प्रदान किया जाने वाला मुख्य लाभ यह है कि यह डेटा दर को धीमा नहीं करता है, और वास्तव में इसे कुछ मामलों में धीमी तरंगों के तेजी से तरंगों (तेज बढ़त संक्रमण) में रूपांतरण के माध्यम से गति देता है। बाजार आज अपने डिजिटल आदानों पर Schmitt ट्रिगर एक्शन (हिस्टैरिसीस) के कुछ रूप का उपयोग करता है।

इनमें MCU, मेमोरी चिप, लॉजिक गेट आदि शामिल हैं। हालांकि इन डिजिटल आईसी में उनके इनपुट पर हिस्टैरिसीस हो सकता है, उनमें से कई में उनके इनपुट शीट पर प्रदर्शित होने वाले इनपुट वृद्धि और गिरावट के समय की सीमाएं भी हैं, और इन पर ध्यान देना होगा। एक आदर्श श्मिट ट्रिगर के इनपुट पर कोई वृद्धि या गिरावट की समय सीमा नहीं होती है।

स्लो इनपुट वेवफॉर्म कभी-कभी हिस्टैरिसीस गैप बहुत छोटा होता है, या केवल एक थ्रेशोल्ड वैल्यू (एक गैर-शमित ट्रिगर डिवाइस) होता है, जहां इनपुट उच्च सीमा से ऊपर उठने पर आउटपुट अधिक हो जाता है, और इनपुट सिग्नल नीचे आने पर आउटपुट कम हो जाता है यह।

इस तरह के मामलों में, दहलीज के चारों ओर एक सीमांत क्षेत्र होता है, और एक धीमा इनपुट संकेत आसानी से सर्किट के माध्यम से दोलनों या अतिरिक्त प्रवाह का कारण बन सकता है, जो डिवाइस को भी नुकसान पहुंचा सकता है। धीमी गति से इनपुट सिग्नल कभी-कभी तेज डिजिटल में भी हो सकते हैं सर्किट अप पावर की स्थिति या अन्य परिस्थितियों में जहां इनपुट (जैसे कि एक आरसी नेटवर्क) का उपयोग इनपुट को सिग्नल खिलाने के लिए किया जाता है।

इस प्रकार की समस्याएं अक्सर मैनुअल स्विच, लंबी केबल या वायरिंग, और भारी लोड वाले सर्किट के 'डी-बाउंस' सर्किट्री के भीतर होती हैं।

उदाहरण के लिए, यदि एक धीमी रैंप सिग्नल (इंटीग्रेटर) को एक बफर पर लागू किया जाता है और यह इनपुट पर एकल सीमा बिंदु को पार करता है, तो आउटपुट इसकी स्थिति (उदाहरण के लिए कम से उच्च तक) को बदल देगा। इस ट्रिगरिंग क्रिया के कारण विद्युत प्रवाह से अतिरिक्त विद्युत प्रवाह हो सकता है, और VCC शक्ति स्तर को थोड़ा कम भी कर सकता है।

यह परिवर्तन पर्याप्त रूप से अपने राज्य को फिर से उच्च से निम्न में बदलने के लिए आउटपुट का कारण बन सकता है, क्योंकि बफर को होश है कि इनपुट फिर से सीमा पार कर गया (इनपुट समान रहने के बावजूद)। यह फिर से विपरीत दिशा में दोहरा सकता है, इसलिए आउटपुट पर ऑसिलेटिंग पल्स की एक श्रृंखला दिखाई देगी।

इस उदाहरण में Schmitt ट्रिगर का उपयोग करने से न केवल दोलनों को समाप्त किया जा सकेगा, बल्कि यह धीमी धार वाले बदलावों को लगभग ऊर्ध्वाधर बढ़त बदलावों के साथ ON-OFF दालों की साफ श्रृंखला में अनुवाद करेगा। Schmitt ट्रिगर का आउटपुट तब इसके बढ़ने और गिरने के समय के अनुसार निम्नलिखित डिवाइस के इनपुट के रूप में उपयोग किया जा सकता है।

(हालांकि Schmitt ट्रिगर का उपयोग करके दोलनों को समाप्त किया जा सकता है, फिर भी एक संक्रमण में अतिरिक्त प्रवाह हो सकता है, जिसे किसी अन्य तरीके से ठीक करने की आवश्यकता हो सकती है।)

श्मिट ट्रिगर उन मामलों में भी पाया जाता है, जहां एक एनालॉग इनपुट, जैसे कि साइनसोइडल वेवफॉर्म, ऑडियो वेवफॉर्म या सॉउटोथ वेवफॉर्म, को स्क्वायर वेव या कुछ अन्य प्रकार के ओन-ऑफ़ डिजिटल सिग्नल को फास्ट एज ट्रांज़िशन में बदलना पड़ता है।




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