Disparadores De Schmitt

1 INFORME TERCER LABORATORIO ELECTRÓNICA III

Práctica 3: Disparadores de Schmitt
Universidad Distrital Francisco José de Caldas Johan Sebastián Sánchez Ch. 20081005095 johan.ing.fis@gmail.com, Anderson González García 20081005062 angonzalezg@correo.udistrital.edu.co, Angee Paola Ballesteros M. 20081005113 ageepb@hotmail.com, Jhonattan Leonardo Gantiva Rodríguez 20081005056lioncol1991@hotmail.com
Resumen— El presente informe muestra el proceso para llevar a cabo la implementación de una serie de disparadores de Schmitt, empleando amplificadores operacionales, y teniendo en cuenta el uso de fuente única y señales de entrada que sobrepasan los valores de disparo. Palabras clave— Disparador, voltaje de histéresis, realimentación positiva, ventana de salida.

I. INTRODUCCION

U

Ndisparador de Schmitt es una configuración especial para un amplificador operacional. Fue inventado por el estadounidense Otto Herbert Schmitt. Un disparador Schmitt cambia su estado de salida cuando la tensión en su entrada sobrepasa un determinado nivel; la salida no vuelve a cambiar cuando la entrada baja de ese voltaje, sino que el nivel de tensión para el cambio es otro distinto, más bajo queel primero. A este efecto se conoce como ciclo de histéresis. Por lo anteriormente descrito el símbolo que se emplea para representar un disparador de Schmitt es como el de un amplificador operacional, con la diferencia que tiene una curva que se asemeja al ciclo de histéresis, como se muestra en la Fig. 1:

Fig. 2. Disparador de Schmitt no inversor

En este circuito los cambios ocurrencuando . Aplicando superposición, el valor de se obtiene al combinar los aportes de y de ; en general: (1) a) Para la salida en el disparo ocurre cuando donde es el voltaje de referencia (ver Fig. 2). (2) b) Para la salida en el disparo ocurre cuando  (3) Al combinar estas dos ecuaciones se obtiene: (4) Con (4) (ecuación de histéresis) se puede hallar rápidamente la relación entre y , lo quepermite escoger valores comerciales para y ; estos se reemplazan en cualquiera de las ecuaciones anteriores para determinar el valor de , y el último paso es diseñar un divisor resistivo para simular la fuente ; de paso puede aprovecharse para balancear el circuito escogiendo para fabricar el divisor resistencias tales que . Con este disparador se obtiene la curva de histéresis de la Fig. 2. Aquí elerror producido por los defectos del operacional consiste en que los voltajes reales de disparo y apagado serán levemente diferentes a los ideales.

Fig. 1. Símbolo de un disparador de Schmitt. a. No inversor; b. Inversor

El disparador Schmitt usa la histéresis para prevenir el ruido que podría solaparse a la señal original y que causaría falsos cambios de estado si los niveles de referencia yentrada son parecidos. Para su implementación se suele utilizar un amplificador operacional realimentado positivamente. II. MARCO REFERENCIAL A. SCHMITT "NO INVERSOR"

2 INFORME TERCER LABORATORIO ELECTRÓNICA III diferencia del Schmitt "no inversor", aquí no basta con un simple divisor que produzca , sino que hay que tener en cuenta que la resistencia Thévenin del divisor forma parte de , ovisto de otra forma, R1 forma parte del divisor. Por este motivo, el diseño de este circuito es un poco diferente: La ecuación de histéresis permite hallar la relación entre y , pero a diferencia del circuito anterior, no es físicamente una resistencia, de modo que no tendría sentido escoger un valor comercial para ella. Se escoge un valor para (que sí es físicamente una resistencia), y reemplazandolos valores de y en cualquiera de las ecuaciones de arriba, se determina el valor de . Con este disparador se obtiene la siguiente curva de histéresis:

Fig. 3. Curva de histéresis del disparador no inversor.

B. SCHMITT "INVERSOR"

Fig. 5. Curva de histéresis del disparador inversor.

III. REQUERIMIENTOS DE DISEÑO
Fig. 4. Disparador de Schmitt inversor.

(5) Para la salida en 2. Para...