Schmitt trigger (tetikleyici) devresi, giriş sinyalinin dalga biçimine bağlı olmayan fakat bu sinyalin genliği ile belirlenen bir kare dalga üreten devredir. Giriş sinyalinin genliği önceden belirlenen bir eşik değerini aştığında çıkış lojik-1 düzeyine ulaşır, diğer bir eşik değerinin altına indiğinde ise lojik-0 düzeyine iner. Böylece iki kararlı bir yapı elde edilir. Kare dalga üretmek için kullanılmasının yanı sıra otomatik kontrol sistemlerinde sensörlerden gelen bilgilere göre keskin şekilde lojik-1 ve lojik-0 değişimlerini elde etmek için schmit trigger devreleri kullanılmaktadır.
Transistörlü Schmitt Trigger Devresi
Transistörler lineer (doğrusal) çalışan elektronik anahtarlardır. Transistörün baz akımı artarken kolektör akımı da bununla orantılı olarak artar. Transistörün kolektörüne yük olarak bir röle bağlıysa rölenin çekme akımında kontaklar titreşir. Kolektör akımının doğrusal artışı istenmeyen bir durum yaratır. Bu sorunu önlemenin en iyi yöntemi transistörü birdenbire kesime ya da doyuma ulaştırmaktır. Transistörün bu çalışmayı göstermesinin en iyi yollarından biri schmitt trigger bağlantısı kullanmaktır.
Aşağıdaki şekildeki devrede Schmitt tetikleyicisinin transistörlü devresi gösterilmiştir. Vi sinüzodial girişinin negatif alternansında Q1 transistörü kesimde, R4 ve Ri dirençleriyle baz polarması alan Q2 transistörü ise doyumdadır. Bu durumda Vo< Vcc olur. Girişe uygulanan sinüzodial sinyal belirli bir V1 eşik değerine ulaştığında ise Q1 transistörü doyuma, Q2 transistörü kesime geçer. Dolayısıyla Vo = Vcc olur. Bundan sonra giriş sinyali artmaya devam ettiği halde çıkışta herhangi bir değişiklik görülmez. Giriş sinyali tepe değerinden sıfıra doğru azalmaya başlar. Giriş sinyali belirli bir V2 eşik değerine ulaştığı anda Q1 transistörü kesime, Q2 transistörü doyuma gider. Bu anda tekrar Vo< Vcc olur. Çalışma bu şekilde sürekli olarak devam eder.
Shcmitt Tirgger Devresi Karakteristik Eğrisi
İşlemsel Yükselteçli Schmıtt Trıgger Devresi
Yüksek frekanslarda transistörlerin aç - kapa süreleri anahtarlama için yeterli olmadığından, yüksek frekanslarda schmitt devrelerinde transistör yerine opamp kullanılmaktadır. Aşağıdaki şekilde opamp’lı bir schmitt tetikleme devresi gösterilmiştir.
OP-AMP ile yapılan schmitt-trigger devresi faz çeviren ve faz çevirmeyen olmak üzere iki çeşittir. şekilde görüldüğü gibi faz çeviren özellikteki schmitt-trigger devresine giriş sinyali OP-AMP’ın faz çeviren (-) girişine uygulanır. Devrede OP-AMP olarak LM358 OP-AMP’ı kullanılmıştır. Bu OP-AMP’ı kullanmanın en büyük avantajı tek kaynak ile beslenebilmesidir. Devre girişinden 2V genlikli 100 Hz frekanslı sinüzodial sinyal uygulanmış, çıkıştan kare dalga sinyal elde edilmiştir.
OP-AMP’lı faz çeviren Schmitt-trigger devresi sinyal diyagramları (Time/div=5ms Volt/div-giriş=2V Volt/div-çıkış=5V)
Şeklilde OP-AMP’lı faz çeviren schmitt-trigger devresinin giriş-çıkış sinyal diyagramları görülmektedir. Görüldüğü gibi kare dalganın yükselme ve düşme eşik gerilimleri çok az da olsa farklıdır.
TTL Dönüştürücülü Schmıtt Trıgger Devresi
Schmitt-trigger devre gereken uygulamalarda daha çok schmitt trigger özellikli lojik kapı entegreleri kullanılır. Bu entegrelerde lojik kapı girişleri schmitt-trigger özelliğine uygun olarak tetikleme almaktadır. Lojik kapı aldığı tetikleme eşik gerilimini lojik-0 (0V) ve lojik-1 (5V) değerlerine dönüştürür. Özellikle mikrodenetleyicili uygulamalarda herhangi bir yerden gelen sensör bilgisinin uygun lojik değerlere getirilmesinde schmitt-trigger özellikli TTL dönüştürücüler kullanılmaktadır. Bu entegreler ile girişe uygulanan yavaş değişimlere hızlı olarak çıkışta cevap verilir.
Schmitt-trigger özellikli bir lojik kapının sembolünde schmitt karakterisitik eğrisine benzer bir sembol yer alır. Aşağıda örnek olarak schmitt-trigger özellikli bir NOT kapısı görülmektedir.
Aşağdaki şekilde schmitt trigger girişli bir NOT kapısı ile gerçekleştirilmiş kare dalga osilatörü görülmektedir. Bu devre aslında lojik kapılı bir astable multivibratörüdür. Devre bir schmitt trigger NOT kapısı ve RC devresinden oluşmuştur. Şekilde schmitt trigger girişli bir NOT kapısı ile gerçekleştirilmiş kare dalga osilatörü görülmektedir. Bu devre aslında lojik kapılı bir astable multivibratörüdür. Devre bir schmitt trigger NOT kapısı ve RC devresinden oluşmuştur.
NOT: 4093 entegresi schmitt trigger entegresi olarak kullanılabildiği gibi 74132,7413,40106,4584,7414 entegleri de schmitt trigger entegresi olarak kullanılabilir.