ஷ்மிட் தூண்டுதலுக்கான அறிமுகம்

நவீன அதிவேக தரவு தகவல்தொடர்புகளில் பயன்படுத்தப்படும் எந்தவொரு டிஜிட்டல் சுற்றுக்கும் அதன் உள்ளீடுகளில் சில வகையான ஷ்மிட் தூண்டுதல் நடவடிக்கை தேவை.

ஷ்மிட் தூண்டுதல் ஏன் பயன்படுத்தப்படுகிறது

இங்கே ஒரு ஷ்மிட் தூண்டுதலின் முக்கிய நோக்கம் தரவு வரிகளில் சத்தம் மற்றும் குறுக்கீட்டை அகற்றுவதோடு விரைவான விளிம்பு மாற்றங்களுடன் ஒரு நல்ல சுத்தமான டிஜிட்டல் வெளியீட்டை வழங்குவதாகும்.

டிஜிட்டல் வெளியீட்டில் உயர்வு மற்றும் வீழ்ச்சி நேரங்கள் போதுமானதாக இருக்க வேண்டும், இது ஒரு சுற்றுவட்டத்தில் பின்வரும் கட்டங்களுக்கு உள்ளீடுகளாகப் பயன்படுத்தப்படலாம். (பல ஐ.சி.களில் உள்ளீட்டில் தோன்றும் விளிம்பு மாற்றத்தின் வரம்புகள் உள்ளன.)

ஷ்மிட் தூண்டுதல்களின் முக்கிய நன்மை என்னவென்றால், அவை சத்தங்களை வடிகட்டக்கூடிய வடிப்பான்களைப் போலல்லாமல், அதிக தரவு ஓட்ட விகிதத்தை பராமரிக்கும் போது சத்தமில்லாத சமிக்ஞைகளை சுத்தம் செய்கின்றன, ஆனால் தரவு வீதத்தை கணிசமாகக் குறைக்கின்றன.

ஷ்மிட் தூண்டுதல்கள் பொதுவாக சுற்றுகளில் காணப்படுகின்றன, அவை வேகமான, சுத்தமான விளிம்பு மாற்றங்களுடன் டிஜிட்டல் அலைவடிவமாக மொழிபெயர்க்க மெதுவான விளிம்பு மாற்றங்களுடன் அலைவடிவம் தேவை.

ஒரு ஷ்மிட் தூண்டுதல் சைன் அலை அல்லது மரத்தூள் அலைவடிவம் போன்ற எந்தவொரு அனலாக் அலைவடிவத்தையும் வேகமான விளிம்பில் மாற்றங்களுடன் ஆன்-ஆஃப் டிஜிட்டல் சிக்னலாக மாற்றும். ஸ்கிமிட் தூண்டுதல்கள் ஒரு உள்ளீடு மற்றும் ஒரு வெளியீட்டைக் கொண்ட செயலில் உள்ள டிஜிட்டல் சாதனங்கள், இடையக அல்லது இன்வெர்ட்டர் போன்றவை.

செயல்பாட்டின் கீழ், டிஜிட்டல் வெளியீடு அதிகமாகவோ அல்லது குறைவாகவோ இருக்கலாம், மேலும் இந்த வெளியீடு அதன் உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் இரண்டு முன்னமைக்கப்பட்ட வாசல் மின்னழுத்த வரம்புகளுக்கு மேலே அல்லது கீழே செல்லும்போது மட்டுமே நிலையை மாற்றுகிறது. வெளியீடு குறைவாக இருந்தால், உள்ளீட்டு சமிக்ஞை ஒரு குறிப்பிட்ட மேல் வாசல் வரம்பை விட அதிகமாக இல்லாவிட்டால் வெளியீடு உயர்வாக மாறாது.

அதேபோல், வெளியீடு அதிகமாக இருந்தால், உள்ளீட்டு சமிக்ஞை சில குறைந்த வாசல் வரம்புக்குக் கீழே செல்லும் வரை வெளியீடு குறைவாக மாறாது.

கீழ் வாசல் மேல் வாசல் வரம்பை விட சற்றே குறைவாக உள்ளது. இயக்க அலைவரிசை வரம்பிற்குள் அதன் அலைவீச்சு இருக்கும் வரை எந்த வகையான அலைவடிவத்தையும் உள்ளீட்டிற்கு (சைனூசாய்டல் அலைகள், மரத்தூள், ஆடியோ அலைவடிவங்கள், பருப்பு வகைகள் போன்றவை) பயன்படுத்தலாம்.

ஷ்மிட் தூண்டுதலை விளக்க டயகார்ம்

கீழேயுள்ள வரைபடம் மேல் மற்றும் கீழ் உள்ளீட்டு மின்னழுத்த வாசல் மதிப்புகளின் விளைவாக ஏற்படும் கருப்பை அகப்படலத்தைக் காட்டுகிறது. எந்த நேரத்திலும் உள்ளீடு மேல் வாசல் வரம்பை விட அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​வெளியீடு அதிகமாக இருக்கும்.

உள்ளீடு குறைந்த வாசலுக்குக் கீழே இருக்கும்போது, ​​வெளியீடு குறைவாக இருக்கும், மேலும் உள்ளீட்டு சமிக்ஞை மின்னழுத்தம் மேல் மற்றும் கீழ் வாசல் வரம்புகளுக்கு இடையில் இருக்கும்போது, ​​வெளியீடு அதன் முந்தைய மதிப்பைத் தக்க வைத்துக் கொள்ளும், இது அதிக அல்லது குறைவாக இருக்கலாம்.

கீழ் வாசலுக்கும் மேல் வாசலுக்கும் இடையிலான தூரம் ஹிஸ்டெரெசிஸ் இடைவெளி என்று அழைக்கப்படுகிறது. உள்ளீடு மாற்றத்தைத் தூண்டுவதற்கு போதுமான அளவு மாறும் வரை வெளியீடு எப்போதும் அதன் முந்தைய நிலையைத் தக்க வைத்துக் கொள்ளும். பெயரில் “தூண்டுதல்” பதவிக்கு இதுவே காரணம்.

ஷ்மிட் தூண்டுதல் ஒரு பிஸ்டபிள் தாழ்ப்பாள் சுற்று அல்லது பிஸ்டபிள் மல்டிவைபிரேட்டரைப் போலவே இயங்குகிறது, ஏனெனில் இது உள் 1 பிட் நினைவகத்தைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் தூண்டுதல் நிலைமைகளைப் பொறுத்து அதன் நிலையை மாற்றுகிறது.

ஷ்மிட் தூண்டுதல் செயல்பாட்டிற்கு ஐசி 74 எக்ஸ்எக்ஸ் தொடரைப் பயன்படுத்துதல்

டெக்சாஸ் இன்ஸ்ட்ரூமென்ட்ஸ் பழைய 74XX குடும்பத்திலிருந்து சமீபத்திய AUP1T குடும்பம் வரை அதன் அனைத்து தொழில்நுட்ப குடும்பங்களிலும் ஷ்மிட் தூண்டுதல் செயல்பாடுகளை வழங்குகிறது.

இந்த ஐ.சி.க்களை தலைகீழ் அல்லது தலைகீழ் அல்லாத ஷ்மிட் தூண்டுதலுடன் தொகுக்க முடியும். 74HC14 போன்ற பெரும்பாலான ஷ்மிட் தூண்டுதல் சாதனங்கள், Vcc இன் நிலையான விகிதத்தில் வாசல் அளவைக் கொண்டுள்ளன.

பெரும்பாலான பயன்பாடுகளுக்கு இது போதுமானதாக இருக்கலாம், ஆனால் சில நேரங்களில் உள்ளீட்டு சமிக்ஞை நிலைகளைப் பொறுத்து வாசல் நிலைகளை மாற்ற வேண்டும்.

எடுத்துக்காட்டாக, உள்ளீட்டு சமிக்ஞை வரம்பு நிலையான ஹிஸ்டெரெசிஸ் இடைவெளியை விட சிறியதாக இருக்கலாம். 74HC14 போன்ற ஐ.சி.களில் வாசல் நிலைகளை வெளியீட்டிலிருந்து உள்ளீட்டிற்கு எதிர்மறையான பின்னூட்ட மின்தடையத்தை இணைப்பதன் மூலம் சாதன உள்ளீட்டுடன் உள்ளீட்டு சமிக்ஞையை இணைக்கும் மற்றொரு மின்தடையையும் மாற்றலாம்.

இது ஹிஸ்டெரெசிஸுக்குத் தேவையான நேர்மறையான கருத்தை வழங்குகிறது, மேலும் இரண்டு சேர்க்கப்பட்ட மின்தடையங்களின் மதிப்புகளை மாற்றுவதன் மூலம் அல்லது ஒரு பொட்டென்டோமீட்டரைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் ஹிஸ்டெரெசிஸ் இடைவெளியை இப்போது சரிசெய்ய முடியும். உள்ளீட்டு மின்மறுப்பை உயர் மட்டத்தில் வைத்திருக்க மின்தடையங்கள் போதுமான மதிப்புடையதாக இருக்க வேண்டும்.

ஒரு ஷ்மிட் தூண்டுதல் ஒரு எளிய கருத்து, ஆனால் இது 1934 வரை கண்டுபிடிக்கப்படவில்லை, அதே நேரத்தில் ஓட்டோ எச். ஷ்மிட் என்ற அமெரிக்க விஞ்ஞானி இன்னும் பட்டதாரி மாணவராக இருந்தார்.

ஓட்டோ எச். ஷ்மிட் பற்றி

அவர் ஒரு மின் பொறியியலாளர் அல்ல, ஏனெனில் அவரது ஆய்வுகள் உயிரியல் பொறியியல் மற்றும் உயிர் இயற்பியலில் கவனம் செலுத்தின. ஸ்க்விட் நரம்புகளில் நரம்பியல் உந்துவிசை பரப்புதலின் பொறிமுறையை பிரதிபலிக்கும் ஒரு சாதனத்தை வடிவமைக்க முயற்சிக்கையில் அவர் ஒரு ஷ்மிட் தூண்டுதலின் யோசனையுடன் வந்தார்.

அவரது ஆய்வறிக்கை ஒரு அனலாக் சிக்னலை டிஜிட்டல் சிக்னலாக மாற்ற அனுமதிக்கும் “தெர்மோனிக் தூண்டுதலை” விவரிக்கிறது, இது முழு அல்லது ஆஃப் (‘1’ அல்லது ‘0’).

மைக்ரோசாப்ட், டெக்சாஸ் இன்ஸ்ட்ரூமென்ட்ஸ் மற்றும் என்எக்ஸ்பி செமிகண்டக்டர்ஸ் போன்ற பெரிய எலக்ட்ரானிக்ஸ் நிறுவனங்கள் இந்த தனித்துவமான கண்டுபிடிப்பு இல்லாமல் இன்று இருப்பதால் அவை இருக்க முடியாது என்பது அவருக்குத் தெரியாது.

ஷ்மிட் தூண்டுதல் இது போன்ற ஒரு முக்கியமான கண்டுபிடிப்பாக மாறியது, இது சந்தையில் உள்ள ஒவ்வொரு டிஜிட்டல் மின்னணு சாதனத்தின் உள்ளீட்டு வழிமுறைகளிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

ஷ்மிட் தூண்டுதல் என்றால் என்ன

ஒரு ஷ்மிட் தூண்டுதலின் கருத்து நேர்மறையான பின்னூட்டத்தின் யோசனையை அடிப்படையாகக் கொண்டது, மேலும் எந்தவொரு செயலில் உள்ள சுற்று அல்லது சாதனமும் ஷ்மிட் தூண்டுதலாக செயல்பட முடியும் என்பதன் மூலம் நேர்மறையான பின்னூட்டங்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் லூப் ஆதாயம் ஒன்றுக்கு மேற்பட்டது.

செயலில் உள்ள சாதனத்தின் வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் ஒரு நிர்ணயிக்கப்பட்ட தொகையால் ஈர்க்கப்பட்டு உள்ளீட்டுக்கு நேர்மறையான பின்னூட்டமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது உள்ளீட்டு சமிக்ஞையை திறம்பட வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்துடன் சேர்க்கிறது. இது மேல் மற்றும் கீழ் உள்ளீட்டு மின்னழுத்த வாசல் மதிப்புகளுடன் ஒரு கருப்பை செயலை உருவாக்குகிறது.

நிலையான இடையகங்கள், இன்வெர்ட்டர்கள் மற்றும் ஒப்பீட்டாளர்கள் பெரும்பாலானவை ஒரே ஒரு நுழைவு மதிப்பை மட்டுமே பயன்படுத்துகின்றன. உள்ளீட்டு அலைவடிவம் இந்த நுழைவாயிலை இரு திசைகளிலும் தாண்டியவுடன் வெளியீடு நிலையை மாற்றுகிறது.

ஷ்மிட் தூண்டுதல் எவ்வாறு செயல்படுகிறது

சத்தமில்லாத உள்ளீட்டு சமிக்ஞை அல்லது மெதுவான அலைவடிவத்துடன் கூடிய சமிக்ஞை வெளியீட்டில் தொடர்ச்சியான சத்தம் பருப்புகளாக தோன்றும்.

ஒரு ஷ்மிட் தூண்டுதல் இதைத் தூய்மைப்படுத்துகிறது - வெளியீடு அதன் உள்ளீடு ஒரு நுழைவாயிலைக் கடக்கும்போது நிலையை மாற்றிய பின், வாசலும் மாறுகிறது, எனவே இப்போது உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் மீண்டும் நிலையை மாற்ற எதிர் திசையில் வெகுதூரம் செல்ல வேண்டும்.

இரண்டு நுழைவு மதிப்புகளுக்கு இடையிலான வேறுபாட்டை விட அதன் வீச்சு அதிகமாக இருந்தால் தவிர, உள்ளீட்டில் சத்தம் அல்லது குறுக்கீடு வெளியீட்டில் தோன்றாது.

எந்தவொரு அனலாக் சிக்னலும், அத்தகைய சைனூசாய்டல் அலைவடிவங்கள் அல்லது ஆடியோ சிக்னல்களை விரைவான, சுத்தமான விளிம்பு மாற்றங்களுடன் தொடர்ச்சியான ஆன்-ஆஃப் பருப்புகளாக மொழிபெயர்க்கலாம். ஷ்மிட் தூண்டுதல் சுற்று ஒன்றை உருவாக்க நேர்மறையான கருத்தை செயல்படுத்த மூன்று முறைகள் உள்ளன.

ஷ்மிட் தூண்டுதலில் கருத்து எவ்வாறு செயல்படுகிறது

முதல் உள்ளமைவில், பின்னூட்டம் நேரடியாக உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்துடன் சேர்க்கப்படுகிறது, எனவே வெளியீட்டில் மற்றொரு மாற்றத்தை ஏற்படுத்த மின்னழுத்தம் எதிர் திசையில் அதிக அளவு மாற்ற வேண்டும்.

இது பொதுவாக இணையான நேர்மறை கருத்து என அழைக்கப்படுகிறது.

இரண்டாவது உள்ளமைவில், பின்னூட்ட மின்னழுத்தத்திலிருந்து கழிக்கப்படுகிறது, இது உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்திற்கு பின்னூட்டத்தைச் சேர்ப்பது போன்ற விளைவைக் கொண்டுள்ளது.

இது ஒரு தொடர் நேர்மறையான பின்னூட்ட சுற்று ஒன்றை உருவாக்குகிறது, மேலும் இது சில நேரங்களில் டைனமிக் வாசல் சுற்று என்று அழைக்கப்படுகிறது. ஒரு மின்தடை-வகுப்பி நெட்வொர்க் வழக்கமாக நுழைவு மின்னழுத்தத்தை அமைக்கிறது, இது உள்ளீட்டு கட்டத்தின் ஒரு பகுதியாகும்.

முதல் இரண்டு சுற்றுகள் ஒரு ஓப்பம்ப் அல்லது இரண்டு டிரான்சிஸ்டர்களை ஒரு சில மின்தடையங்களுடன் பயன்படுத்துவதன் மூலம் எளிதாக செயல்படுத்த முடியும். மூன்றாவது நுட்பம் இன்னும் கொஞ்சம் சிக்கலானது, மேலும் இது உள்ளீட்டு கட்டத்தின் எந்தப் பகுதிக்கும் எந்தக் கருத்தையும் கொண்டிருக்கவில்லை என்பது வேறுபட்டது.

இந்த முறை இரண்டு நுழைவு வரம்பு மதிப்புகளுக்கு இரண்டு தனித்தனி ஒப்பீட்டாளர்களையும் 1 பிட் நினைவக உறுப்புகளாக ஒரு பிளிப்-ஃப்ளாப்பையும் பயன்படுத்துகிறது. ஒப்பீட்டாளர்களுக்கு நேர்மறையான கருத்து எதுவும் இல்லை, ஏனெனில் அவை நினைவக உறுப்புக்குள் உள்ளன. இந்த மூன்று முறைகள் ஒவ்வொன்றும் பின்வரும் பத்திகளில் இன்னும் விரிவாக விளக்கப்பட்டுள்ளன.

அனைத்து ஷ்மிட் தூண்டுதல்களும் அவற்றின் கருப்பை செயலை அடைய நேர்மறையான கருத்துக்களை நம்பியிருக்கும் செயலில் உள்ள சாதனங்கள். உள்ளீடு ஒரு குறிப்பிட்ட முன்னமைக்கப்பட்ட மேல் வாசல் வரம்பை விட உயரும்போதெல்லாம் வெளியீடு 'உயர்'வுக்குச் செல்லும், மேலும் உள்ளீடு குறைந்த வாசல் வரம்புக்குக் கீழே வரும்போதெல்லாம்' குறைந்த 'நிலைக்குச் செல்லும்.

உள்ளீடு இரண்டு வாசல் வரம்புகளுக்கு இடையில் இருக்கும்போது வெளியீடு அதன் முந்தைய மதிப்பை (குறைந்த அல்லது உயர்) வைத்திருக்கிறது.

சத்தம் சமிக்ஞைகளை சுத்தம் செய்வதற்கும், அனலாக் அலைவடிவத்தை சுத்தமான, வேகமான விளிம்பு மாற்றங்களுடன் டிஜிட்டல் அலைவடிவமாக (1 மற்றும் 0 கள்) மாற்றுவதற்கும் இந்த வகை சுற்று பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

ஷ்மிட் தூண்டுதல் சுற்றுகளில் பின்னூட்ட வகைகள்

ஷ்மிட் தூண்டுதல் சுற்று உருவாக்க நேர்மறையான கருத்துக்களை செயல்படுத்துவதில் பொதுவாக மூன்று முறைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த முறைகள் இணை கருத்து, தொடர் கருத்து மற்றும் உள் கருத்து, பின்வருமாறு விவாதிக்கப்படுகின்றன.

இணை மற்றும் தொடர் பின்னூட்ட நுட்பங்கள் உண்மையில் ஒரே பின்னூட்ட சுற்று வகையின் இரட்டை பதிப்புகள். இணை கருத்து ஒரு இணையான பின்னூட்ட சுற்று சில நேரங்களில் மாற்றியமைக்கப்பட்ட உள்ளீட்டு மின்னழுத்த சுற்று என அழைக்கப்படுகிறது.

இந்த சுற்றில், கருத்து நேரடியாக உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்துடன் சேர்க்கப்படுகிறது, மேலும் அது வாசல் மின்னழுத்தத்தை பாதிக்காது. வெளியீடு நிலையை மாற்றும்போது உள்ளீட்டில் பின்னூட்டம் சேர்க்கப்படுவதால், வெளியீட்டில் மேலும் மாற்றத்தை ஏற்படுத்த, உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் எதிர் திசையில் அதிக அளவு மாற்ற வேண்டும்.

வெளியீடு குறைவாக இருந்தால், மற்றும் உள்ளீட்டு சமிக்ஞை அது வாசல் மின்னழுத்தத்தைக் கடக்கும் இடத்திற்கு அதிகரிக்கிறது மற்றும் வெளியீடு அதிக அளவில் மாறுகிறது.

இந்த வெளியீட்டின் ஒரு பகுதி பின்னூட்ட வளையத்தின் மூலம் உள்ளீட்டிற்கு நேரடியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் அதன் புதிய நிலையில் இருக்க “உதவுகிறது”.

இது உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்தை திறம்பட அதிகரிக்கிறது, இது வாசல் மின்னழுத்தத்தைக் குறைப்பதைப் போன்ற விளைவைக் கொண்டுள்ளது.

வாசல் மின்னழுத்தமே மாற்றப்படவில்லை, ஆனால் வெளியீட்டை குறைந்த நிலைக்கு மாற்ற உள்ளீடு இப்போது கீழ்நோக்கி நகர வேண்டும். வெளியீடு குறைந்தவுடன், இதே செயல்முறை மீண்டும் மீண்டும் உயர் நிலைக்கு திரும்புகிறது.

இந்த சுற்றுக்கு ஒரு மாறுபட்ட பெருக்கியைப் பயன்படுத்த வேண்டியதில்லை, ஏனெனில் எந்தவொரு ஒற்றை முனை அல்லாத தலைகீழ் பெருக்கி வேலை செய்யும்.

உள்ளீட்டு சமிக்ஞை மற்றும் வெளியீட்டு கருத்து இரண்டுமே மின்தடையங்கள் மூலம் பெருக்கியின் தலைகீழ் அல்லாத உள்ளீட்டிற்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் இந்த இரண்டு மின்தடையங்களும் ஒரு எடையுள்ள இணையான கோடைகாலத்தை உருவாக்குகின்றன. தலைகீழ் உள்ளீடு இருந்தால், அது ஒரு நிலையான குறிப்பு மின்னழுத்தமாக அமைக்கப்படுகிறது.

இணையான பின்னூட்ட சுற்றுகளின் எடுத்துக்காட்டுகள் ஒரு சேகரிப்பாளர்-அடிப்படை இணைந்த ஷ்மிட் தூண்டுதல் சுற்று அல்லது தலைகீழ் அல்லாத ஒப்-ஆம்ப் சுற்று, காட்டப்பட்டுள்ளபடி:

தொடர் கருத்து

டைனமிக் த்ரெஷோல்ட் (தொடர் பின்னூட்டம்) சுற்று அடிப்படையில் ஒரு இணையான பின்னூட்ட சுற்று போலவே செயல்படுகிறது, தவிர வெளியீட்டிலிருந்து வரும் கருத்து உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்திற்கு பதிலாக வாசல் மின்னழுத்தத்தை நேரடியாக மாற்றுகிறது.

உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்திற்கு பின்னூட்டங்களைச் சேர்ப்பது போலவே அதே விளைவைக் கொண்ட வாசல் மின்னழுத்தத்திலிருந்து பின்னூட்டம் கழிக்கப்படுகிறது. உள்ளீடு வாசல் மின்னழுத்த வரம்பைத் தாண்டியவுடன், வாசல் மின்னழுத்தம் எதிர் மதிப்புக்கு மாறுகிறது.

வெளியீட்டு நிலையை மீண்டும் மாற்றுவதற்கு உள்ளீடு இப்போது எதிர் திசையில் அதிக அளவில் மாற வேண்டும். வெளியீடு உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்திலிருந்து தனிமைப்படுத்தப்பட்டு வாசல் மின்னழுத்தத்தை மட்டுமே பாதிக்கிறது.

எனவே, ஒரு இணை சுற்றுடன் ஒப்பிடும்போது இந்த தொடர் சுற்றுக்கு உள்ளீட்டு எதிர்ப்பை மிக அதிகமாக செய்ய முடியும். இந்த சுற்று வழக்கமாக ஒரு மாறுபட்ட பெருக்கியை அடிப்படையாகக் கொண்டது, அங்கு உள்ளீடு தலைகீழ் உள்ளீட்டுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் வெளியீடு ஒரு மின்தடை மின்னழுத்த வகுப்பி மூலம் தலைகீழ் அல்லாத உள்ளீட்டுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது.

மின்னழுத்த வகுப்பி வாசல் மதிப்புகளை அமைக்கிறது, மேலும் வளையம் தொடர் மின்னழுத்த கோடை போல செயல்படுகிறது. இந்த வகைக்கான எடுத்துக்காட்டுகள் கிளாசிக் டிரான்சிஸ்டர் உமிழ்ப்பான்-இணைந்த ஷ்மிட் தூண்டுதல் மற்றும் தலைகீழ் ஒப்-ஆம்ப் சுற்று, இங்கே காட்டப்பட்டுள்ளது:

உள் கருத்து

இந்த உள்ளமைவில், இரண்டு நுழைவாயிலின் வரம்புகளுக்கு இரண்டு தனித்தனி ஒப்பீட்டாளர்களை (ஹிஸ்டெரெசிஸ் இல்லாமல்) பயன்படுத்துவதன் மூலம் ஒரு ஷ்மிட் தூண்டுதல் உருவாக்கப்படுகிறது.

இந்த ஒப்பீட்டாளர்களின் வெளியீடுகள் ஒரு RS புரட்டு-தோல்வியின் தொகுப்பு மற்றும் மீட்டமைப்பு உள்ளீடுகளுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. நேர்மறையான பின்னூட்டம் ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்பில் உள்ளது, எனவே ஒப்பீட்டாளர்களுக்கு எந்த கருத்தும் இல்லை. உள்ளீடு மேல் வாசலுக்கு மேலே செல்லும்போது ஆர்எஸ் ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்பின் வெளியீடு அதிகமாக மாறுகிறது, மேலும் உள்ளீடு குறைந்த வாசலுக்கு கீழே செல்லும்போது குறைவாக மாறுகிறது.

உள்ளீடு மேல் மற்றும் கீழ் வாசல்களுக்கு இடையில் இருக்கும்போது, ​​வெளியீடு அதன் முந்தைய நிலையைத் தக்க வைத்துக் கொள்ளும். இந்த நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தும் ஒரு சாதனத்தின் எடுத்துக்காட்டு NXP செமிகண்டக்டர்கள் மற்றும் டெக்சாஸ் இன்ஸ்ட்ரூமென்ட்ஸ் தயாரித்த 74HC14 ஆகும்.

இந்த பகுதி மேல் வாசல் ஒப்பீட்டாளர் மற்றும் குறைந்த வாசல் ஒப்பீட்டாளரைக் கொண்டுள்ளது, அவை ஆர்எஸ் ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்பை அமைத்து மீட்டமைக்கப் பயன்படுகின்றன. 74HC14 ஷ்மிட் தூண்டுதல் உண்மையான உலக சமிக்ஞைகளை டிஜிட்டல் எலக்ட்ரானிக்ஸ் மூலம் இணைப்பதற்கான மிகவும் பிரபலமான சாதனங்களில் ஒன்றாகும்.

இந்த சாதனத்தில் உள்ள இரண்டு வாசல் வரம்புகள் Vcc இன் நிலையான விகிதத்தில் அமைக்கப்பட்டுள்ளன. இது பகுதி எண்ணிக்கையைக் குறைக்கிறது மற்றும் சுற்றுவட்டத்தை எளிமையாக வைத்திருக்கிறது, ஆனால் சில நேரங்களில் பல்வேறு வகையான உள்ளீட்டு சமிக்ஞை நிலைகளுக்கு வாசல் நிலைகளை மாற்ற வேண்டும்.

எடுத்துக்காட்டாக, உள்ளீட்டு சமிக்ஞை வரம்பு நிலையான ஹிஸ்டெரெசிஸ் மின்னழுத்த வரம்பை விட சிறியதாக இருக்கலாம். வெளியீட்டிலிருந்து உள்ளீட்டிற்கு எதிர்மறையான பின்னூட்ட மின்தடையையும், உள்ளீட்டு சமிக்ஞையை உள்ளீட்டுடன் இணைக்கும் மற்றொரு மின்தடையையும் 74HC14 இல் நுழைவு நிலைகளை மாற்றலாம்.

இது நிலையான 30% நேர்மறையான கருத்தை 15% போன்ற சில குறைந்த மதிப்புக்கு திறம்பட குறைக்கிறது. உள்ளீட்டு எதிர்ப்பை அதிகமாக வைத்திருக்க, இதற்காக (மெகா-ஓம் வரம்பு) உயர் மதிப்பு மின்தடையங்களைப் பயன்படுத்துவது முக்கியம்.

ஷ்மிட் தூண்டுதலின் நன்மைகள்

ஷ்மிட் தூண்டுதல்கள் எந்தவொரு அதிவேக தரவு தொடர்பு அமைப்பிலும் ஒருவித டிஜிட்டல் சிக்னல் செயலாக்கத்துடன் ஒரு நோக்கத்திற்கு உதவுகின்றன. உண்மையில், அவை இரட்டை நோக்கத்திற்காக சேவை செய்கின்றன: அதிக தரவு ஓட்ட விகிதத்தை பராமரிக்கும் போது தரவு வரிகளில் சத்தம் மற்றும் குறுக்கீட்டை சுத்தம் செய்தல் மற்றும் வேகமான, சுத்தமான விளிம்பு மாற்றங்களுடன் ஒரு சீரற்ற அனலாக் அலைவடிவத்தை ஆன்-ஆஃப் டிஜிட்டல் அலைவடிவமாக மாற்றுவது.

இது வடிப்பான்களுக்கு மேல் ஒரு நன்மையை வழங்குகிறது, இது சத்தத்தை வடிகட்ட முடியும், ஆனால் அவற்றின் குறைந்த அலைவரிசை காரணமாக தரவு வீதத்தை கணிசமாகக் குறைக்கிறது. மேலும், மெதுவான உள்ளீட்டு அலைவடிவம் பயன்படுத்தப்படும்போது நிலையான வடிப்பான்கள் வேகமான விளிம்பு மாற்றங்களுடன் நல்ல, சுத்தமான டிஜிட்டல் வெளியீட்டை வழங்க முடியாது.

ஷ்மிட் தூண்டுதல்களின் இந்த இரண்டு நன்மைகள் பின்வருமாறு விரிவாக விளக்கப்பட்டுள்ளன: சத்தம் இல்லாத சமிக்ஞை உள்ளீடுகள் நீண்ட மற்றும் நீண்ட கேபிள்கள் பயன்படுத்தப்படுவதால் அதிக மற்றும் அதிக தரவு விகிதங்கள் தேவைப்படுவதால் சத்தம் மற்றும் குறுக்கீட்டின் விளைவுகள் டிஜிட்டல் அமைப்புகளில் ஒரு பெரிய பிரச்சினையாகும்.

கவச கேபிள்களைப் பயன்படுத்துதல், முறுக்கப்பட்ட கம்பிகளைப் பயன்படுத்துதல், பொருந்தக்கூடிய மின்மறுப்புகள் மற்றும் வெளியீட்டு மின்மறுப்புகளைக் குறைத்தல் ஆகியவை சத்தத்தைக் குறைப்பதற்கான பொதுவான வழிகளில் சில.

இந்த நுட்பங்கள் சத்தத்தைக் குறைப்பதில் பயனுள்ளதாக இருக்கும், ஆனால் உள்ளீட்டு வரியில் இன்னும் சில சத்தம் இருக்கும், மேலும் இது ஒரு சுற்றுக்குள் தேவையற்ற சமிக்ஞைகளைத் தூண்டும்.

டிஜிட்டல் சுற்றுகளில் பயன்படுத்தப்படும் நிலையான பஃப்பர்கள், இன்வெர்ட்டர்கள் மற்றும் ஒப்பீட்டாளர்கள் உள்ளீட்டில் ஒரே ஒரு நுழைவு மதிப்பை மட்டுமே கொண்டுள்ளனர். எனவே, உள்ளீட்டு அலைவடிவம் இந்த திசையை இரு திசைகளிலும் தாண்டியவுடன் வெளியீடு நிலை மாறுகிறது.

ஒரு சீரற்ற இரைச்சல் சமிக்ஞை இந்த நுழைவு புள்ளியை ஒரு உள்ளீட்டில் பல முறை தாண்டினால், அது வெளியீட்டில் தொடர் பருப்புகளாகக் காணப்படும். மேலும், மெதுவான விளிம்பு மாற்றங்களைக் கொண்ட ஒரு அலைவடிவம் வெளியீட்டில் ஊசலாடும் சத்தம் பருப்புகளின் வரிசையாக தோன்றும்.

ஆர்.சி நெட்வொர்க்கில் போன்ற இந்த கூடுதல் சத்தத்தை குறைக்க சில நேரங்களில் ஒரு வடிகட்டி பயன்படுத்தப்படுகிறது. தரவு பாதையில் இதுபோன்ற வடிப்பான் எந்த நேரத்திலும் பயன்படுத்தப்படும்போது, ​​அது அதிகபட்ச தரவு வீதத்தை கணிசமாகக் குறைக்கிறது. வடிப்பான்கள் சத்தத்தைத் தடுக்கின்றன, ஆனால் அவை அதிக அதிர்வெண் கொண்ட டிஜிட்டல் சிக்னல்களையும் தடுக்கின்றன.

ஷ்மிட் வடிப்பான்களைத் தூண்டும்

ஒரு ஷ்மிட் தூண்டுதல் இதை சுத்தப்படுத்துகிறது. வெளியீடு அதன் நிலையை மாற்றிய பின் அதன் உள்ளீடு ஒரு நுழைவாயிலைக் கடக்கும்போது, ​​வாசலும் மாறுகிறது, எனவே வெளியீட்டில் மற்றொரு மாற்றத்தை ஏற்படுத்துவதற்கு உள்ளீடு எதிர் திசையில் வெகுதூரம் செல்ல வேண்டும்.

இந்த ஹிஸ்டெரெசிஸ் விளைவின் காரணமாக, டிஜிட்டல் சுற்றுகளில் சத்தம் மற்றும் குறுக்கீடு சிக்கல்களைக் குறைக்க ஷ்மிட் தூண்டுதல்களைப் பயன்படுத்துவது மிகவும் பயனுள்ள வழியாகும். ஷ்மிட் தூண்டுதலின் வடிவத்தில் உள்ளீட்டு வரியில் ஹிஸ்டெரெசிஸைச் சேர்ப்பதன் மூலம் சத்தம் மற்றும் குறுக்கீடு பிரச்சினைகள் பொதுவாக அகற்றப்படலாம்.

ஷ்மிட் தூண்டுதலின் ஹிஸ்டெரெசிஸ் இடைவெளியின் அகலத்தை விட உள்ளீட்டில் சத்தம் அல்லது குறுக்கீட்டின் வீச்சு குறைவாக இருக்கும் வரை, வெளியீட்டில் சத்தத்தின் விளைவுகள் எதுவும் இருக்காது.

வீச்சு சற்று அதிகமாக இருந்தாலும், உள்ளீட்டு சமிக்ஞை ஹிஸ்டெரெசிஸ் இடைவெளியை மையமாகக் கொண்டாலொழிய அது வெளியீட்டை பாதிக்கக்கூடாது. அதிகபட்ச சத்தம் நீக்குதலை அடைவதற்கு வாசல் நிலைகளை சரிசெய்ய வேண்டியிருக்கும்.

நேர்மறை கருத்து நெட்வொர்க்கில் ஒரு மின்தடையின் மதிப்புகளை மாற்றுவதன் மூலம் அல்லது ஒரு பொட்டென்டோமீட்டரைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் இதை எளிதாக செய்ய முடியும்.

வடிப்பான்களில் ஒரு ஷ்மிட் தூண்டுதல் வழங்கும் முக்கிய நன்மை என்னவென்றால், அது தரவு வீதத்தை மெதுவாக்காது, மேலும் சில நேரங்களில் மெதுவான அலைவடிவங்களை வேகமான அலைவடிவங்களாக (வேகமான விளிம்பு மாற்றங்கள்) மாற்றுவதன் மூலம் அதை வேகப்படுத்துகிறது .அதில் கிட்டத்தட்ட எந்த டிஜிட்டல் ஐ.சி. சந்தை இன்று அதன் டிஜிட்டல் உள்ளீடுகளில் சில வகையான ஷ்மிட் தூண்டுதல் செயலை (ஹிஸ்டெரெசிஸ்) பயன்படுத்துகிறது.

இதில் எம்.சி.யுக்கள், மெமரி சிப்ஸ், லாஜிக் கேட்ஸ் மற்றும் பல உள்ளன. இந்த டிஜிட்டல் ஐ.சிக்கள் அவற்றின் உள்ளீடுகளில் ஹிஸ்டெரெசிஸைக் கொண்டிருந்தாலும், அவற்றில் பல அவற்றின் உள்ளீட்டு உயர்வு மற்றும் வீழ்ச்சி நேரங்களுக்கான வரம்புகளையும் அவற்றின் ஸ்பெக் ஷீட்களில் காண்பிக்கின்றன, மேலும் இவை கவனத்தில் கொள்ளப்பட வேண்டும். ஒரு சிறந்த ஷ்மிட் தூண்டுதல் அதன் உள்ளீட்டில் எந்த உயர்வு அல்லது வீழ்ச்சி நேர வரம்புகளையும் கொண்டிருக்கவில்லை.

மெதுவான உள்ளீட்டு அலைவடிவங்கள் சில நேரங்களில் ஹிஸ்டெரெசிஸ் இடைவெளி மிகச் சிறியது, அல்லது ஒரே ஒரு நுழைவு மதிப்பு (ஷ்மிட் அல்லாத தூண்டுதல் சாதனம்) மட்டுமே உள்ளது, அங்கு உள்ளீடு வாசலுக்கு மேலே உயர்ந்தால் வெளியீடு அதிகமாக இருக்கும், மற்றும் உள்ளீட்டு சமிக்ஞை கீழே விழுந்தால் வெளியீடு குறைவாக செல்லும் அது.

இதுபோன்ற சந்தர்ப்பங்களில், வாசலைச் சுற்றி ஒரு விளிம்பு பகுதி உள்ளது, மேலும் மெதுவான உள்ளீட்டு சமிக்ஞை எளிதில் ஊசலாட்டங்கள் அல்லது அதிகப்படியான மின்னோட்டத்தை சுற்று வழியாகப் பாய்ச்சக்கூடும், இது சாதனத்தை கூட சேதப்படுத்தும். இந்த மெதுவான உள்ளீட்டு சமிக்ஞைகள் சில நேரங்களில் வேகமான டிஜிட்டலில் கூட நிகழலாம் உள்ளீடுகளுக்கு சமிக்ஞைகளை வழங்க ஒரு வடிகட்டி (ஆர்.சி நெட்வொர்க் போன்றவை) பயன்படுத்தப்படும் நிலைமைகள் அல்லது பிற நிலைமைகளின் கீழ் சுற்றுகள்.

இந்த வகை சிக்கல்கள் பெரும்பாலும் கையேடு சுவிட்சுகள், நீண்ட கேபிள்கள் அல்லது வயரிங் மற்றும் அதிக அளவில் ஏற்றப்பட்ட சுற்றுகள் ஆகியவற்றின் “டி-பவுன்ஸ்” சுற்றுக்குள் நிகழ்கின்றன.

எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு மெதுவான வளைவு சமிக்ஞை (ஒருங்கிணைப்பாளர்) ஒரு இடையகத்திற்கு பயன்படுத்தப்பட்டால், அது உள்ளீட்டில் ஒற்றை வாசல் புள்ளியைக் கடந்தால், வெளியீடு அதன் நிலையை மாற்றிவிடும் (எடுத்துக்காட்டாக, குறைந்த முதல் உயர் வரை). இந்த தூண்டுதல் நடவடிக்கை மின்சாரம் வழங்கலில் இருந்து கூடுதல் மின்னோட்டத்தை சிறிது நேரத்தில் பெறக்கூடும், மேலும் வி.சி.சி மின் மட்டத்தை சிறிது குறைக்கலாம்.

இந்த மாற்றம் வெளியீடு அதன் நிலையை மீண்டும் உயரத்திலிருந்து தாழ்வாக மாற்றுவதற்கு போதுமானதாக இருக்கும், ஏனெனில் உள்ளீடு மீண்டும் வாசலைத் தாண்டியதாக இடையக உணர்கிறது (உள்ளீடு அப்படியே இருந்தாலும்). இது மீண்டும் எதிர் திசையில் மீண்டும் நிகழக்கூடும், எனவே வெளியீட்டில் தொடர் ஊசலாடும் துடிப்பு தோன்றும்.

இந்த நிகழ்வில் ஒரு ஷ்மிட் தூண்டுதலைப் பயன்படுத்துவது ஊசலாட்டங்களை அகற்றுவது மட்டுமல்லாமல், மெதுவான விளிம்பு மாற்றங்களை கிட்டத்தட்ட செங்குத்து விளிம்பு மாற்றங்களுடன் ஆன்-ஆஃப் பருப்புகளின் சுத்தமான தொடராக மொழிபெயர்க்கும். ஒரு ஷ்மிட் தூண்டுதலின் வெளியீடு அதன் உயர்வு மற்றும் வீழ்ச்சி நேர விவரக்குறிப்புகளுக்கு ஏற்ப பின்வரும் சாதனத்தின் உள்ளீடாகப் பயன்படுத்தப்படலாம்.

(ஷ்மிட் தூண்டுதலைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் ஊசலாட்டங்களை அகற்ற முடியும் என்றாலும், ஒரு மாற்றத்தில் அதிகப்படியான தற்போதைய ஓட்டம் இருக்கக்கூடும், இது வேறு வழியில் சரி செய்யப்பட வேண்டியிருக்கும்.)

சைனூசாய்டல் அலைவடிவம், ஆடியோ அலைவடிவம், அல்லது மரத்தூள் அலைவடிவம் போன்ற அனலாக் உள்ளீடு ஒரு சதுர அலையாக அல்லது வேகமான விளிம்பு மாற்றங்களுடன் வேறு சில வகை ஆன்-ஆஃப் டிஜிட்டல் சிக்னலாக மாற்றப்பட வேண்டிய சந்தர்ப்பங்களிலும் ஷ்மிட் தூண்டுதல் காணப்படுகிறது.