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1장 Schmitt trigger 실험
2장 목적
3장 Background
4장 실험 시뮬레이션
schmitt trigger 실험
schmitt trigger 회로는 sine 파를 구형파로 변환시키는 회로로써 analog-digital 혼합 회로에 많이사용된다.
2.목적
슈미트 트리거 회로를 구성하여 사인파를 입력했을 때 구형파로 변화시키는 동작을 확인하고, op amp 슈미트 트리거의 트립점을 측정한다.
3.background
영점통과 검출기에서는 입력에 미소한 피크를 가진 잡음이 존재하는 경우 이 잡음으로 인해 영점부근에서 가짜 트리거링(jittering 현상)이 발생하여 정확한 영점 통과점을 찾기 어려워 진다.이같은 출력의 오차를 방지하기 위한 방법으로 개선된 회로가 schmitt trigger(슈미트 트리거)이다.
1.op amp반전 슈미트 트리거
위그림 (a)는 반전 슈미트 트리거 회로이다.v {i n}
은 반전 입력에 인가되고 이 회로는 정귀환으로 동작한다.
귀환율은, beta r 2 over {r 1 r 2} 그림 (b)에는 전달특성을 보인다.v {i n} 증가시 v {i n} 이 상측 트립점과 같아지면 v out 은 v sat 에서-v sat 으로 스위칭 되고 v {i n} 감소시 v {i n} 이 하측 트립점과 같아지면 v out 은-v sat 에서 v sat
으로 스위칭 된다.따라서 트립점이 0을 중심으로 대칭되게-beta v sat
으로 주어진다.이런 특성을 히스테리시스(hysterisis)특성이라 한다.
상측의 트립점을 상측 트리거점(upper trigger point)이라 하고 이것은,
utp beta v sat {r 2 (v sat ) } over {r 1 r 2}
이 되고, 하측의 트립점을 하측 트리거점(lower trigger point)이라 하고 이것은 ,
ltp beta (-v sat ) {r 2 (-v sat )} over { r 1 r 2 }
이 된다.이 두 트리거점의 사이를 히스테리시스라 하고,
h beta v sat-beta(-v sat ) 2 beta v sat
이 된다.
이와 같이 정귀환은 히스테리시스를 발생시키는데 만일 정귀환으로 동작하지 않을 때는 두 트립점이 모두 0 이 되어 beta
도 0이 되므로 히스테리시스가 발생하지 않는다. 슈미트 트리거에서 이 히스테리시스는 가짜 트리거링을 발생시키는 잡음의 영향을 배제할 수 있다
이 같은 특성을 이용하여 슈미트 트리거에 sine 파 신호를 입력하면, 아래 그림과 같은 구형파를 얻을 수 있다.
2.op-amp 비반전 슈미트 트리거
앞의 그림 (a)에 비반전 슈미트 트리거를 나타내었다.이 회로에서전달특성은
그림(b)와 같고, utp 와 ltp를 구해보면 다음과 같다.
utp r 2 over r 1 v sat ltp r 2 over r 1 (-v sat ) 전달 특성은 v {i n} 이 증가하다가 v {i n} utp 가 되면 v out 은-v sat 에서 v sat 으로 스위칭 되고, v {i n} 이 감소하다가 v {i n} ltp 가 되면 v out 은 v sat 에서-v sat
으로 스위칭한다. 이 회로도 반전 슈미트 트리거와 같이사인파 입력을 구형파로 변환시키는 파형변환회로로 사용된다 (이하 생략)
