555 Schmitt-trigger

ONDERDELEN EN MATERIALEN

• Eén 9V-batterij
• Batterijclip (Radio Shack-catalogus # 270-325)
• Minihaakclips (gesoldeerd aan batterijclip, Radio Shack-catalogus # 270-372)
• Eén Potentiometer, 10 KΩ, 15-Turn (Radio Shack-catalogus # 271-343)
• Eén 555 timer-IC (Radio Shack-catalogus # 276-1723)
• Eén rode lichtgevende diode (Radio Shack-catalogus # 276-041 of gelijkwaardig)
• Eén groene lichtgevende diode (Radio Shack-catalogus # 276-022 of gelijkwaardig)
• Twee 1 KΩ-weerstanden
• Eén DVM (digitale voltmeter) of VOM (volt-ohmmeter)

KRUISVERWIJZINGEN

Lessen in elektrische circuits , Volume 3, hoofdstuk 8:“Positieve feedback”

Lessen in elektrische circuits , Volume 4, hoofdstuk 3:"Logische signaalspanningsniveaus"

LEERDOELSTELLINGEN

• Leer hoe een Schmitt-trigger werkt
• De 555-timer gebruiken als Schmitt-trigger

SCHEMATISCH DIAGRAM

Schmitt-triggers hebben een conventie om een ​​poort te tonen die ook een Schmitt-trigger is.

Hetzelfde schema dat opnieuw is getekend om deze conventie weer te geven, ziet er ongeveer zo uit:

ILLUSTRATIE

INSTRUCTIES

De 555-timer is waarschijnlijk een van de meer veelzijdige "black box" -chips. De spanningsdeler met 3 weerstanden, 2 comparatoren en ingebouwde set-reset flip-flop zijn bedraad om een ​​Schmitt-trigger te vormen in dit ontwerp.

Het is interessant om op te merken dat de configuratie niet eens in de buurt komt van de op-amp-configuratie die elders wordt getoond, maar het eindresultaat is identiek.

Probeer de potentiometer aan te passen totdat de lampjes van status veranderen en meet vervolgens de spanning.

Vergelijk deze spanning met de voedingsspanning. Stel de potentiometer de andere kant op totdat de LED's weer omdraaien en meet de spanning.

Hoe dicht bij de 1/3 en 2/3 punten kwam je?

Probeer de 9V-batterij te vervangen door een 6-volt-batterij, of twee 6-volt-batterijen, en kijk hoe dicht de drempels bij de 1/3 en 2/3-markeringen liggen.

Schmitt-triggers zijn een fundamenteel circuit met verschillende toepassingen. Een daarvan is signaalverwerking, ze kunnen digitale gegevens uit een extreem lawaaierige omgeving halen.

Andere grote toepassingen zullen in de volgende projecten worden getoond, zoals een uiterst eenvoudige RC-oscillator.

WERKING THEORIE

Het bepalende kenmerk van elke Schmitt-trigger is zijn hysterese. In dit geval is dit 1/3 en 2/3 van de voedingsspanning, gedefinieerd door de ingebouwde weerstandsspanningsdeler op de 555.

De ingebouwde comparatoren C1 en C2 vergelijken de ingangsspanning met de referenties van de spanningsdeler en gebruiken de vergelijking om de ingebouwde flip-flop uit te schakelen, die de uitgangsdriver aanstuurt, een andere leuke eigenschap van de 555.

De 555 kan tot 200 mA aan weerszijden van de voedingsrail rijden, de uitgangsdriver creëert een zeer laag geleidingspad naar beide zijden van de voedingsaansluitingen.

Het circuit "sluit" elke kant van het LED-circuit, waardoor de andere kant oplicht.

De weerstanden van 5KΩ zijn niet erg nauwkeurig. Het is interessant om op te merken dat IC-fabricage over het algemeen geen precisieweerstanden toestaat, maar de weerstanden die met elkaar worden vergeleken, zijn extreem dicht in waarde, wat van cruciaal belang is voor de werking van het circuit.