Trigger di Schmitt

Da Hacknowledge.

Il trigger di Schmitt è un componente elettronico utilizzato generalmente per "pulire" sorgenti digitali rumorose, ottenendo un segnale digitale puro. Il circuito è caratterizzato da una transizione ripida in uscita e da due soglie logiche diversi, a seconda che il segnale commuti dall'alto verso il basso o dal basso verso l'alto. La sua caratteristica di trasferimento di tensione ingresso-uscita è la seguente:

Una possibile implementazione in logica CMOS è la seguente:

La soglia logica del circuito (definita come V_M = V_{M +} − V_{M −} ) è determinata dal rapporto fra i PMOS e gli NMOS, k_n / k_p. Aumentare tale rapporto equivale ad aumentare la soglia, mentre diminuendolo la soglia logica viene abbassata.

Esaminando il comportamento di questo circuito, notiamo che per V_in = 0 M2 è acceso e M1 spento. Il fatto che M2 sia acceso forma un cammino fra V_DD e l'ingresso dell'inverter a valle, che quindi porterà in uscita un valore logico nullo (V_out = 0). La retroazione positiva, da cui il trigger è caratterizzato, fa accendere il PMOS M4 (dato che M4 è collegato a V_out, che è a 0) e spegnere M3. Aumentando la tensione di ingresso fino a raggiungere la tensione di soglia di M1, l'NMOS M1 si accende, scaricando a massa la tensione al nodo X (ingresso dell'inverter). La tensione nulla all'ingresso dell'inverter porta in uscita un V_out = 1, che spegne M4 e accende l'NMOS M3. L'accensione di M3 contribuisce a scaricare ancora più velocemente la tensione al nodo X. Questa rapida commutazione produce un segnale di uscita molto ripido. Se V_in presentava dei disturbi, quindi, i disturbi verranno fortemente filtrati dalla caratteristica ripida del trigger di Schmitt in questa fase. Il comportamento speculare avviene per la commutazione alto -> basso. In questo