O inversor Schmitt trigger - 7414

 

Em muitas aplicações práticas o sinal de entrada de um circuito digital (clock), não é um sinal perfeito, é carregado de ruídos, o que prejudica consideravelmente funcionamento dos circuitos que dele dependem.

 

O Schmitt trigger é um circuito lógico usado especialmente para tornar uma forma de onda irregular ou senoidal em uma forma de onda quadrada, livre de imperfeições.

 

O circuito integrado que estudaremos é o 7414 da família TTL é um sêxtuplo inversor limitador Schmitt. 

 

Descrição de funcionamento

 

Os disparadores Schmitt operam com duas tensões de referência, sendo uma inferior de 0.9V e uma superior de 1.7V, tipicamente, quando o sinal de entrada atinge 1.7V (referência superior) a saída comuta de nível lógico alto para nível lógico baixo, permanecendo neste estado até que o sinal de entrada alcance 0,9V (referência inferior).

 

A figura abaixo ilustra o sinal de entrada e saída, em um Schmitt trigger típico.

 

O sinal ruidoso representado é conhecido como “bounce”, muito comum em circuitos de comutações como chaves mecânicas. A função dos disparadores Schmitt trigger é garantir um sinal de saída limpo.

 

Gerando Clock com Schmitt trigger

 

O sinal de clock é o “coração” dos circuitos digitais, assim, se o clock é bom o circuito digital também será bom. Uma das maneiras de obter um bom sinal de clock é usando dois disparadores Schmitt.

 

O funcionamento é bastante simples, quando a tensão no capacitor chega à VRS a tensão de saída vai para nível lógico baixo. Isto faz com que o capacitor descarregue através do resistor e quando chega a VRI a tensão de saída comuta para nível alto, completando assim um ciclo de clock. Veja Ilustração:

A freqüência de oscilação do clock depende da constante de tempo RC, podendo ser calculada pela seguinte equação:

Os disparadores Schmitt possuem alta impedância, por esta razão o resistor de aproximadamente 1kW, e mudar somente o capacitor. Veja exemplo:

 

Freqüência desejada 1kHz.

 

C = 6,69 x 10-4 ¸ f

C = 6,69 x 10-4 ¸ 1000Hz

C = 0,67mF

 

Gerando clock de 60Hz usando a rede de energia

 

A freqüência da rede de energia no Brasil é padronizada em 60Hz. Esta freqüência pode ser então convertida de senoidal para quadrada, gerando assim, uma freqüência bastante comum em circuitos digitais.

“Tentar e falhar é, pelo menos, aprender. Não chegar a tentar é sofrer a inestimável perda do que poderia ter sido”.

(Geraldo Eustáquio)

 

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Referência:

Bignell, J.W e Donovan, R. L. Eletrônica Digital – Lógica seqüencial Volume II. São Paulo. Makron Books. 1993. 

 

Clube da eletrônica – Eletrônica digital

Autor: Clodoaldo Silva – Schmitt trigger – Revisão: 04Mar2007.