આજે અમે વર્ણન કરીએ છીએ અમારી સૂચિમાં બીજો નવો ઘટક ઉમેરાયો, શ્મિટ ટ્રિગર, ઘણા લોકો માટે અજાણ છે જે હવે રહસ્ય બનવાનું બંધ કરશે. અને અમે તમને તેના વિશે જાણવાની જરૂર છે તે બધું વર્ણવવા જઈ રહ્યા છીએ, જેમ કે તે શું છે, તે શું છે, આ ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે, અને પછી પણ તમે તેને તમારા પ્રોજેક્ટ્સ સાથે સંકલિત કરી શકો છો. Arduino, વગેરે
તો ચાલો જોઈએ કે આ તત્વ આપણા માટે શું કરી શકે છે...
જરૂરી અગાઉના ખ્યાલો
શ્મિટ ટ્રિગર સાથે પ્રારંભ કરતા પહેલા, તે જરૂરી છે થોડા ખ્યાલો વ્યાખ્યાયિત કરો તે શું છે અને તે કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તે વધુ સારી રીતે સમજવા માટે તે કામમાં આવશે. હું ઉલ્લેખ કરું છું:
- તુલના કરનાર: ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં, કમ્પેરેટર એ એક ઉપકરણ છે જે બે વોલ્ટેજ અથવા કરંટની તુલના કરે છે અને ડિજિટલ સિગ્નલ આઉટપુટ કરે છે જે દર્શાવે છે કે જે વધારે છે. તેમાં બે એનાલોગ ઇનપુટ ટર્મિનલ અને એક બાઈનરી ડિજિટલ આઉટપુટ છે. આ નોંધવું અગત્યનું છે, કારણ કે શ્મિટ ટ્રિગર એક પ્રકારનો તુલનાત્મક છે. વધુમાં, આ તુલનાકારમાં વિશિષ્ટ ઉચ્ચ લાભ વિભેદક એમ્પ્લીફાયરનો સમાવેશ થાય છે.
- હિસ્ટેરેસિસ: હિસ્ટેરેસીસ એવી મિલકત છે જેમાં સિસ્ટમની સ્થિતિ તેના ઇતિહાસ પર આધાર રાખે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ચુંબકમાં ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં વિવિધ ચુંબકીય ક્ષણો હોઈ શકે છે તેના આધારે ભૂતકાળમાં ક્ષેત્ર કેવી રીતે બદલાયું છે, હિસ્ટેરેસિસ વણાંકો બનાવે છે. આ ગુણધર્મ ફેરોમેગ્નેટિક અને ફેરોઇલેક્ટ્રિક પદાર્થો અને કુદરતી ઘટના જેમ કે રબર અને આકાર મેમરી એલોયના વિકૃતિમાં જોવા મળે છે. હિસ્ટેરેસિસ અફર ફેરફારો સાથે સંકળાયેલું છે, જેમ કે તબક્કાના સંક્રમણો, અને કુદરતી પ્રણાલીઓમાં સામાન્ય છે. તમારે આ કેમ જાણવું જોઈએ? સારું, કારણ કે શ્મિટ ટ્રિગર એ હિસ્ટેરેસિસ સાથે તુલનાત્મક સર્કિટ છે.
શ્મિટ ટ્રિગર શું છે?
Un શ્મિટ ટ્રિગર, જેને સ્પેનિશમાં શ્મિટ ટ્રિગર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે ઇલેક્ટ્રોનિક કમ્પેરેટર સર્કિટ છે જે એનાલોગ ઇનપુટ સિગ્નલને ડિજિટલ આઉટપુટ સિગ્નલમાં રૂપાંતરિત કરે છે. તે હિસ્ટેરેટિક સ્વિચિંગ પોઈન્ટ જનરેટ કરવા માટે હકારાત્મક પ્રતિસાદ લાગુ કરીને આમ કરે છે, એટલે કે લોજિક "ઉચ્ચ" અને "નીચી" સ્થિતિઓ વચ્ચે સ્વિચ કરવા માટેની થ્રેશોલ્ડ ઇનપુટ સિગ્નલના ઉદય અને પતન માટે અલગ છે. આ ઉન્માદપૂર્ણ વર્તન અનિચ્છનીય વધઘટને અટકાવે છે અને ઘોંઘાટીયા અથવા નાના-જીટર ઇનપુટ સિગ્નલો માટે સહનશીલતા માર્જિન પ્રદાન કરે છે.
ડિઝાઇન પ્રથમ વખત બનાવવામાં આવી હતી 1934માં ઓટ્ટો એચ. શ્મિટ, તેથી તેનું નામ. ત્યારથી, આ ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકનો ઉપયોગ ઘણી બધી એપ્લિકેશન્સમાં થાય છે કારણ કે આપણે પછી જોઈશું. વધુમાં, તમારે જાણવું જોઈએ કે તે સામાન્ય રીતે સંકલિત સર્કિટ અથવા ચિપમાં સમાવિષ્ટ હોય છે, સામાન્ય રીતે ડીઆઈપી, અને તે સામાન્ય રીતે સમાવે છે ઓપરેશનલ એમ્પ્લીફાયર (ઓપ-એમ્પ) રેઝિસ્ટર દ્વારા સકારાત્મક પ્રતિસાદ સાથે, એક નોન-ઇનવર્ટિંગ (+) ઇનપુટ અને ઓપ-એમ્પનું એક ઇનવર્ટિંગ (-) ઇનપુટ રેઝિસ્ટર ચેઇન દ્વારા જોડાયેલ છે, અને આઉટપુટથી ઇનવર્ટિંગ ઇનપુટ સુધીના હકારાત્મક પ્રતિસાદ માટે વધારાના રેઝિસ્ટરનો પણ સમાવેશ થાય છે. .
આ માટે હિસ્ટરેટિક વર્તન, એવું કહેવું જ જોઇએ કે જ્યારે ઇનપુટ સિગ્નલ ચોક્કસ ઉપલા થ્રેશોલ્ડને ઓળંગે છે, ત્યારે શ્મિટ ટ્રિગરનું આઉટપુટ "ઉચ્ચ" માં બદલાય છે અને જો ઇનપુટ સિગ્નલ અલગ નીચલા થ્રેશોલ્ડથી નીચે જાય છે, તો આઉટપુટ "નીચા" માં બદલાય છે. બે થ્રેશોલ્ડ વચ્ચેના તફાવતને હિસ્ટેરેસિસ વિન્ડો કહેવામાં આવે છે અને તે હિસ્ટેરેટિક વર્તન માટે જરૂરી છે. આના ફાયદા છે કારણ કે તે ઇનપુટ સિગ્નલમાં નાની વધઘટ અથવા અવાજને કારણે અનિચ્છનીય ઝડપી પ્રતિભાવોને ટાળે છે. તેથી, તે અવાજ સામે પ્રતિરક્ષા આપે છે.
શ્મિટ ટ્રિગર માટે વપરાય છે અવાજની પ્રતિરક્ષામાં સુધારો સિંગલ એન્ટ્રી થ્રેશોલ્ડ સાથેના સર્કિટમાં. આ કિસ્સામાં, થ્રેશોલ્ડની નજીક ઘોંઘાટીયા સંકેત અવાજને કારણે આઉટપુટમાં ઝડપી ફેરફારોનું કારણ બની શકે છે. શ્મિટ ટ્રિગર, બે થ્રેશોલ્ડ હોવાને કારણે, અનિચ્છનીય ફેરફારોને ટાળે છે, કારણ કે થ્રેશોલ્ડની નજીક ઘોંઘાટીયા સંકેત માત્ર આઉટપુટમાં ફેરફાર કરે છે; અન્ય ફેરફાર કરવા માટે, સિગ્નલ અન્ય થ્રેશોલ્ડથી આગળ વધવું આવશ્યક છે.
Un વ્યવહારુ ઉદાહરણ તેમાં એમ્પ્લીફાઇડ ઇન્ફ્રારેડ ફોટોોડિયોડનો સમાવેશ થાય છે જે એક સિગ્નલ જનરેટ કરે છે જે આત્યંતિક મૂલ્યો વચ્ચે બદલાય છે. આ સિગ્નલ લો-પાસ ફિલ્ટર વડે સ્મૂથ કરવામાં આવે છે અને ફિલ્ટર કરેલ આઉટપુટ શ્મિટ ટ્રિગર સાથે જોડાયેલ છે. આ ઉપકરણ સુનિશ્ચિત કરે છે કે ઇન્ફ્રારેડ સિગ્નલ જાણીતા સમયગાળા કરતાં વધુ સમય સુધી ફોટોોડિયોડને ઉત્તેજિત કરે તે પછી જ આઉટપુટ નીચાથી ઊંચા તરફ જાય છે. એકવાર શ્મિટ ટ્રિગર ઊંચું થઈ જાય, તે પછી જ તે નીચા પર પાછું આવે છે જ્યારે ઇન્ફ્રારેડ સિગ્નલ સમાન જાણીતા સમયગાળા કરતાં લાંબા સમય સુધી ફોટોોડિયોડને ઉત્તેજિત કરવાનું બંધ કરે છે. આ પર્યાવરણીય ઘોંઘાટને કારણે થતા ખોટા ફેરફારોને ટાળે છે. સ્વિચિંગ સર્કિટમાં શ્મિટ ટ્રિગર્સ સામાન્ય છે, જેમ કે ડિબાઉન્સિંગ સ્વીચો.
શ્મિટ ટ્રિગર કેવી રીતે કામ કરે છે
હિસ્ટેરેસિસ સાથેના સર્કિટ પર આધારિત છે હકારાત્મક અભિપ્રાય, એક કરતા વધુ લૂપ ગેઇન સાથે હકારાત્મક પ્રતિસાદ લાગુ કરીને કોઈપણ સક્રિય સર્કિટને શ્મિટ ટ્રિગરમાં રૂપાંતરિત કરવાનું શક્ય બનાવે છે. હકારાત્મક પ્રતિસાદમાં ઇનપુટ વોલ્ટેજમાં કેટલાક આઉટપુટ વોલ્ટેજ ઉમેરવાનો સમાવેશ થાય છે. આ સર્કિટ, જેમાં એટેન્યુએટર, એડર અને એમ્પ્લીફાયરનો સમાવેશ થાય છે જે તુલનાકાર તરીકે કામ કરે છે, ત્રણ વિશિષ્ટ તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને અમલ કરી શકાય છે.
પ્રથમ બે તકનીકો છે આવૃત્તિઓ સામાન્ય હકારાત્મક પ્રતિસાદ પ્રણાલીની દ્વિ (શ્રેણી અને સમાંતર). આ રૂપરેખાંકનોમાં, આઉટપુટ વોલ્ટેજ તુલનાત્મક ઇનપુટ વોલ્ટેજના અસરકારક તફાવતને સંશોધિત કરે છે, કાં તો 'થ્રેશોલ્ડ ઘટાડીને' અથવા 'સર્કિટ ઇનપુટ વોલ્ટેજને વધારીને'. આ રૂપરેખાંકનો થ્રેશોલ્ડ અને મેમરી ગુણધર્મોને એક તત્વમાં સમાવિષ્ટ કરે છે. તેના બદલે, ત્રીજી તકનીક થ્રેશોલ્ડ અને મેમરી ગુણધર્મોને અલગ કરે છે, જે સર્કિટ અમલીકરણમાં વધુ સુગમતા પ્રદાન કરે છે.
ઉપયોગિતાઓ અને કાર્યક્રમો
શ્મિટ ટ્રિગર્સનો ઉપયોગ રૂપરેખાંકનના આધારે ઘણી વ્યવહારુ એપ્લિકેશનો માટે થઈ શકે છે, ઉદાહરણ તરીકે:
- એનાલોગથી ડિજિટલ રૂપાંતર- આ ઘટક અસરકારક રીતે સિંગલ-બીટ એનાલોગ-ટુ-ડિજિટલ કન્વર્ટર છે. જ્યારે સિગ્નલ આપેલ સ્તર સુધી પહોંચે છે, ત્યારે તે તેના નીચાથી ઉચ્ચ સ્થિતિમાં બદલાય છે.
- સ્તર શોધ- સ્તર શોધ પ્રદાન કરવામાં સક્ષમ છે. આ એપ્લિકેશન બનાવતી વખતે, હિસ્ટેરેસિસ વોલ્ટેજ ધ્યાનમાં લેવું જરૂરી છે જેથી સર્કિટ જરૂરી વોલ્ટેજ દ્વારા બદલાય.
- લાઇન રિસેપ્શન- લોજિક ગેટ પર અવાજ ઉઠાવી શકે તેવી ડેટા લાઇન લાવતી વખતે, એ સુનિશ્ચિત કરવું જરૂરી છે કે લોજિક આઉટપુટ લેવલ માત્ર ત્યારે જ બદલાય જ્યારે માહિતી બદલાય અને બનાવટી અવાજને લીધે નહીં. શ્મિટ ટ્રિગરનો ઉપયોગ નકલી ટ્રિગરિંગ થાય તે પહેલાં પીક-ટુ-પીક અવાજને હિસ્ટ્રેસીસ સ્તર સુધી પહોંચવા દે છે.
વધુ ચોક્કસ કિસ્સાઓ તરીકે, તમે તેમને સર્કિટ્સમાં જોઈ શકો છો જ્યાં તમે યાંત્રિક બટનોમાં, સ્ક્વેર વેવ જનરેટરમાં, લેવલ ડિટેક્ટરમાં, ડેટા લાઇન અવાજ સુરક્ષા સર્કિટમાં, પલ્સ જનરેટર્સ અને પ્રખ્યાત કન્વર્ટર્સમાં બાઉન્સને દૂર કરવા માંગો છો. ADC.
ઓસિલેટર તરીકે ઉપયોગ કરો
શ્મિટ ટ્રિગર એ બિસ્ટેબલ મલ્ટિવાઇબ્રેટર છે જે અન્ય પ્રકારના મલ્ટિવાઇબ્રેટરનો અમલ કરવા માટે ઉપયોગ કરી શકાય છે, રિલેક્સેશન ઓસિલેટર. ઇન્વર્ટેડ શ્મિટ ટ્રિગરના આઉટપુટ અને ઇનપુટ વચ્ચે સિંગલ આરસી ઇન્ટિગ્રેટર સર્કિટને કનેક્ટ કરીને આ પ્રાપ્ત થાય છે. આઉટપુટ એક સતત ચોરસ તરંગ હશે જેની આવર્તન R અને C ના મૂલ્યો તેમજ શ્મિટ ટ્રિગરના થ્રેશોલ્ડ બિંદુઓ પર આધારિત છે. એક જ IC ઘણા શ્મિટ ટ્રિગર્સ પ્રદાન કરી શકે છે (ઉદાહરણ તરીકે, પ્રકાર 4000 40106 શ્રેણીના CMOS ઉપકરણમાં તેમાંથી 6 શામેલ છે), ICનો વધારાનો વિભાગ ફક્ત બે બાહ્ય ઘટકો સાથે સરળ અને વિશ્વસનીય ઓસિલેટર તરીકે ઝડપથી ઉપયોગ કરી શકાય છે.
આ કિસ્સામાં, તુલનાત્મક-આધારિત શ્મિટ ટ્રિગર તેના ઊંધી ગોઠવણીમાં વપરાય છે. વધુમાં, RC ઈન્ટિગ્રેટિવ નેટવર્ક સાથે ધીમી નકારાત્મક પ્રતિક્રિયા ઉમેરવામાં આવે છે. પરિણામ એ આવે છે આઉટપુટ આપમેળે VSS થી VDD સુધીની રેન્જ ધરાવે છે જેમ કે કેપેસિટર શ્મિટ ટ્રિગરના એક થ્રેશોલ્ડથી બીજા પર ચાર્જ કરે છે.
પિન-આઉટ
તમારે ધ્યાનમાં રાખવું જોઈએ કે અનુસાર પિનઆઉટ મોડેલ તે બદલાઈ શકે છે, તેથી હું ભલામણ કરું છું કે તમે હંમેશા તમે ખરીદેલ મોડેલને અનુરૂપ ઉત્પાદકની ડેટાશીટ જુઓ. જો કે, ઉદાહરણ તરીકે, અહીં અમારી પાસે 74 ટ્રિગર્સ સાથે 14LS6 TTL ચિપ છે. તેથી, અમારી પાસે એક DIP પિન છે જે Vcc પાવર માટે હશે અને બીજો ગ્રાઉન્ડ અથવા GND માટે હશે. આ રીતે બધા ટ્રિગર્સ સંચાલિત થાય છે, અને પછી તે તમને અનુકૂળ હોય તેવા ઇનપુટ અને આઉટપુટનો ઉપયોગ કરવાની બાબત હશે.
ક્યાં ખરીદી છે
છેલ્લે, જો તમે ઇચ્છો આમાંથી એક શ્મિટ ટ્રિગર ખરીદો, તમે તેમને વિશિષ્ટ સ્ટોર્સમાં અથવા એમેઝોન જેવા ઑનલાઇન વેચાણ પ્લેટફોર્મ પર શોધી શકો છો:
