श्मिट ट्रिगर

इलेक्ट्रानिक्स में, एक श्मिट ट्रिगर  के  हिस्टैरिसीस साथ एक तुलनित्र सर्किट है जिसमें एक तुलनित्र या अंतर एम्पलीफायर के गैर-इनवर्टिंग इनपुट पर सकारात्मक प्रतिक्रिया लागू करके लागू किया जाता है। यह एक सक्रिय सर्किट है जो एक  एनालॉग इनपुट सिग्नल को डिजिटल आउटपुट सिग्नल में परिवर्तित करती है। सर्किट को ट्रिगर नाम दिया गया है क्योंकि आउटपुट तब तक अपना मान बनाए रखता है जब तक कि इनपुट परिवर्तन को ट्रिगर करने के लिए पर्याप्त रूप से नहीं बदल जाता। गैर-इनवर्टिंग कॉन्फ़िगरेशन में, जब इनपुट एक चुनी हुई सीमा से अधिक होता है, तो आउटपुट अधिक होता है। जब इनपुट एक अलग (निचली) चुनी हुई सीमा से नीचे होता है तो आउटपुट कम होता है, और जब इनपुट दो स्तरों के बीच होता है तो आउटपुट अपने मूल्य को बनाए रखता है। इस दोहरी थ्रेशोल्ड क्रिया को 'हिस्टैरिसीस' कहा जाता है और इसका तात्पर्य है कि श्मिट ट्रिगर में  याद  होती है और यह एक द्विस्थिर मल्टीवाइब्रेटर (लैच या फ्लिप-फ्लॉप (इलेक्ट्रॉनिक्स)  के रूप में कार्य कर सकता है। दो प्रकार के सर्किटों के बीच घनिष्ठ संबंध है: एक श्मिट ट्रिगर को एक कुंडी में परिवर्तित किया जा सकता है और एक कुंडी को एक श्मिट ट्रिगर में परिवर्तित किया जा सकता है।

श्मिट ट्रिगर डिवाइस का उपयोग आमतौर पर संकेत अनुकूलन अनुप्रयोगों में डिजिटल सर्किट में उपयोग किए जाने वाले संकेतों से शोर को दूर करने के लिए किया जाता है, विशेष रूप से स्विच में यांत्रिक संपर्कबाउंस। वे फलन जनक और स्विच-मोड बिजली आपूर्ति में उपयोग किए जाने वाले विश्राम ऑसिलेटर्स को लागू करने के लिए फीडबैक नकारात्मक प्रतिक्रिया कॉन्फ़िगरेशन में भी उपयोग किए जाते हैं।

सिग्नल सिद्धांत में, एक श्मिट ट्रिगर अनिवार्य रूप से एक-बिट क्वांटाइज़र है।



आविष्कार
श्मिट ट्रिगर का आविष्कार अमेरिकी वैज्ञानिक ओटो श्मिट ने 1934 में किया था, जब वह एक स्नातक छात्र थे बाद में अपने डॉक्टरेट शोध प्रबंध (1937) में एक थर्मिओनिक ट्रिगर के रूप में वर्णित किया गया। यह स्क्विड नसों में तंत्रिका आवेग प्रसार के श्मिट के अध्ययन का प्रत्यक्ष परिणाम था।

मूलभूत विचार
[[Image:Ideal feedback model.svg|thumb|300px|श्मिट ट्रिगर सर्किट का ब्लॉक आरेख। यह सकारात्मक प्रतिक्रिया वाली एक प्रणाली है जिसमें इनपुट में वापस फीड किए गए आउटपुट सिग्नल के कारण एम्पलीफायर ए तेजी से एक संतृप्त अवस्था से दूसरे में स्विच करता है जब इनपुट एक सीमा को पार कर जाता है।

'A' > 1 एम्पलीफायर लाभ (इलेक्ट्रॉनिक्स) है 'बी' <1 फीडबैक ट्रांसफर फ़ंक्शन है]]हिस्टैरिसीस वाले सर्किट सकारात्मक प्रतिक्रिया पर आधारित होते हैं। किसी भी सक्रिय सर्किट को एक सकारात्मक प्रतिक्रिया लागू करके श्मिट ट्रिगर के रूप में व्यवहार करने के लिए बनाया जा सकता है ताकि लूप का लाभ एक से अधिक हो। इनपुट वोल्टेज में आउटपुट वोल्टेज का एक भाग जोड़कर सकारात्मक प्रतिक्रिया प्रस्तुत की जाती है। इन सर्किटों में एक एटेन्यूएटर (इलेक्ट्रॉनिक्स) (दाईं ओर की आकृति में बी बॉक्स) और एक एडेर (+ अंदर वाला सर्कल) होता है, इसके अतिरिक्त एक एम्पलीफायर एक तुलनित्र के रूप में कार्य करता है। इस सामान्य विचार को लागू करने के लिए तीन विशिष्ट तकनीकें हैं।  उनमें से पहले दो सामान्य सकारात्मक प्रतिक्रिया प्रणाली के दोहरे संस्करण (श्रृंखला और समानांतर) हैं। इन विन्यासों में, आउटपुट वोल्टेज तुलनित्र के प्रभावी अंतर इनपुट वोल्टेज को 'थ्रेशोल्ड घटाकर' या 'सर्किट इनपुट वोल्टेज बढ़ाकर' बढ़ाता है; थ्रेशोल्ड और मेमोरी गुण को एक तत्व में सम्मिलित किया जाता है। तीसरी तकनीक में, थ्रेसहोल्ड और मेमोरी गुण को अलग किया जाता है।

डायनेमिक थ्रेशोल्ड (श्रृंखला प्रतिक्रिया): जब इनपुट वोल्टेज किसी दिशा में थ्रेशोल्ड को पार करता है तो सर्किट स्वयं अपनी थ्रेशोल्ड को विपरीत दिशा में बदल देता है। इस प्रयोजन के लिए, यह अपने आउटपुट वोल्टेज के एक भागों को थ्रेशोल्ड से घटाता है (यह इनपुट वोल्टेज में वोल्टेज जोड़ने के समान है)। इस प्रकार आउटपुट थ्रेशोल्ड को प्रभावित करता है और इनपुट वोल्टेज पर प्रभाव नहीं डालता है। इन सर्किटों को 'श्रृंखला सकारात्मक प्रतिक्रिया' के साथ एक डिफरेंशियल एम्पलीफायर द्वारा कार्यान्वित किया जाता है, जहां इनपुट इनवर्टिंग इनपुट और आउटपुट - नॉन-इनवर्टिंग इनपुट से जुड़ा होता है। इस व्यवस्था में, क्षीणन और योग अलग-अलग होते हैं: एक वोल्टेज विभक्त एक क्षीणक के रूप में कार्य करता है और लूप एक साधारण केवीएल के रूप में कार्य करता है। उदाहरण क्लासिक ट्रांजिस्टर उत्सर्जक-युग्मित श्मिट ट्रिगर, ऑप-एम्प इनवर्टिंग श्मिट ट्रिगर आदि हैं।

संशोधित इनपुट वोल्टेज (समानांतर प्रतिक्रिया): जब इनपुट वोल्टेज किसी दिशा में थ्रेशोल्ड को पार करता है तो सर्किट उसी दिशा में अपने इनपुट वोल्टेज को बदलता है (अब यह अपने आउटपुट वोल्टेज का एक हिस्सा सीधे इनपुट वोल्टेज में जोड़ता है)। इस प्रकार आउटपुट इनपुट वोल्टेज को बढ़ाता है और थ्रेशोल्ड को प्रभावित नहीं करता है। इन सर्किटों को 'समानांतर सकारात्मक प्रतिक्रिया' के साथ एकल-समाप्त गैर-इनवर्टिंग एम्पलीफायर द्वारा कार्यान्वित किया जा सकता है जहां इनपुट और आउटपुट स्रोत प्रतिरोधों के माध्यम से इनपुट से जुड़े होते हैं। दो प्रतिरोधक एक भारित समानांतर गर्मी बनाते हैं जिसमें क्षीणन और योग दोनों सम्मिलित होते हैं। उदाहरण कम परिचित कलेक्टर-बेस युग्मित श्मिट ट्रिगर, ऑप-एएमपी, नॉन-इनवर्टिंग श्मिट ट्रिगर, आदि हैं।

नकारात्मक प्रतिरोध का प्रदर्शित करने वाले कुछ सर्किट और तत्व भी इसी तरह से कार्य कर सकते हैं: नकारात्मक प्रतिबाधा कन्वर्टर्स (एनआईसी), नियॉन लैंप, सुरंग डायोड (उदाहरण के लिए, एन-आकार के करंट-वोल्टेज विशेषता वाला डायोड), आदि। अंतिम मामले में, एक दोलनशील इनपुट डायोड को एन के एक बढ़ते पैर से दूसरे तक ले जाने और फिर से वापस जाने का कारण बनेगा क्योंकि इनपुट बढ़ते और गिरने वाले स्विचिंग थ्रेसहोल्ड को पार करता है।

इस मामले में दो अलग-अलग यूनिडायरेक्शनल थ्रेसहोल्ड को दो अलग-अलग ओपन-लूप तुलनित्र (हिस्टैरिसीस के बिना) को सौंपा गया है, जो एक बिस्टेबल मल्टीवाइब्रेटर (लैच) या फ्लिप-फ्लॉप (इलेक्ट्रॉनिक्स) चला रहे हैं। जब इनपुट वोल्टेज उच्च थ्रेसहोल्ड तक नीचे जाता है और इनपुट वोल्टेज कम थ्रेसहोल्ड को पार करता है तो ट्रिगर को उच्च टॉगल किया जाता है। फिर से, एक सकारात्मक प्रतिक्रिया है, लेकिन अब यह केवल मेमोरी सेल में केंद्रित है। उदाहरण 555 टाइमर और स्विच डिबॉन्स सर्किट हैं।

सर्किट आरेखों में श्मिट ट्रिगर्स के लिए प्रतीक एक त्रिकोण है जिसमें इसके आदर्श हिस्टैरिसीस वक्र का प्रतिनिधित्व करने वाला करता है।

क्लासिक उत्सर्जक-युग्मित सर्किट
मूल श्मिट ट्रिगर डायनामिक थ्रेशोल्ड विचार पर आधारित है जिसे वोल्टेज विभक्त द्वारा स्विचेबल अपर लेग ((कलेक्टर प्रतिरोधक आरसी 1 और आरसी 2) के साथ लागू किया जाता है। क्यू1 एक अंतर इनपुट क्यू1 बेस-उत्सर्जक जंक्शनर ) के साथ एक तुलनित्र के रूप में कार्य करता है जिसमें एक इनवर्टिंग (क्यू1 बेस) और एक नॉन-इनवर्टिंग (क्यू1 उत्सर्जक) इनपुट शामिल होते हैं। इनपुट वोल्टेज इन्वर्टिंग इनपुट पर लागू होता है; वोल्टेज विभक्त का आउटपुट वोल्टेज गैर-इनवर्टिंग इनपुट पर लागू होता है और इस प्रकार इसकी थ्रेशोल्ड निर्धारित करता है। तुलनित्र आउटपुट  वोल्टेज विभाजक आर1-आर2 माध्यम से दूसरे आम कलेक्टर चरण क्यू 2 (एक उत्सर्जक अनुयायी) को चलाता है।  उत्सर्जक-युग्मित ट्रांजिस्टर क्यू1 और क्यू2 वास्तव में एक इलेक्ट्रॉनिक स्विच संपर्क शब्दावली बनाते हैं जो वोल्टेज विभाजक के ऊपरी पैरों पर स्विच करता है और थ्रेशोल्ड को एक अलग (इनपुट वोल्टेज में) दिशा में बदलता है।

इस कॉन्फ़िगरेशन को इसके गैर-इनवर्टिंग इनपुट (क्यू2 बेस) और आउटपुट (क्यू1 कलेक्टर) के बीच श्रृंखला सकारात्मक प्रतिक्रिया के साथ अंतर प्रवर्धक के रूप में माना जा सकता है जो संक्रमण प्रक्रिया को बल देता है। उत्सर्जक प्रतिरोधक आरई द्वारा शुरू की गई एक छोटी नकारात्मक प्रतिक्रिया भी है। सकारात्मक प्रतिक्रिया को नकारात्मक पर हावी करने के लिए और एक हिस्टैरिसीस प्राप्त करने के लिए, दो संग्राहक प्रतिरोधों के बीच के अनुपात को आरसी 1 > आरसी 2 चुना जाता है। इस प्रकार क्यू1 को चालू किया जाता है तो कम विद्युत धारा प्रवाह होता है और कम वोल्टेज की गिरावट आरई में होती है, जब क्यू2 को चालू किया जाता है। नतीजतन, जमीन के संबंध में सर्किट में दो अलग-अलग थ्रेसहोल्ड हैं (वी- छवि में)।

ऑपरेशन
प्रारंभिक स्थिति. दाईं ओर दिखाए गए एनपीएन ट्रांजिस्टर के लिए, कल्पना करें कि इनपुट वोल्टेज साझा उत्सर्जक वोल्टेज (कंक्रीटनेस के लिए उच्च सीमा) से नीचे है ताकि क्यू1 बेस-उत्सर्जक जंक्शन रिवर्स-बायस्ड हो और क्यू1 आचरण न करे। क्यू2 बेस वोल्टेज उल्लिखित विभाजक द्वारा निर्धारित किया जाता है ताकि क्यू2 का संचालन हो और ट्रिगर आउटपुट निम्न अवस्था में हो। दो प्रतिरोधक आरसी2 और आरई एक और वोल्टेज विभाजक बनाएं जो उच्च सीमा निर्धारित करता है। वीबीई की उपेक्षा करते हुए, उच्च सीमा मान लगभग $$V_\mathrm{HT} = \frac{R_\mathrm{E}}{R_\mathrm{E} + R_\mathrm{C2}}{V_+}$$है।



आउटपुट वोल्टेज कम है लेकिन जमीन से काफी ऊपर है। यह लगभग उच्च सीमा के बराबर है और अगले डिजिटल सर्किट के लिए तार्किक शून्य होने के लिए पर्याप्त कम नहीं हो सकता है। ट्रिगर सर्किट के बाद इसके लिए अतिरिक्त शिफ्टिंग सर्किट की आवश्यकता हो सकती है।

ऊंची थ्रेशोल्ड को पार करना। जब इनपुट वोल्टेज (क्यू1 बेस वोल्टेज) उत्सर्जक रेसिस्टर R के पार वोल्टेज से थोड़ा ऊपर उठता हैE (उच्च थ्रेशोल्ड), क्यू1 का संचालन शुरू होता है। इसका संग्राहक वोल्टेज कम हो जाता है और क्यू2 कट-ऑफ होने लगता है, क्योंकि वोल्टेज विभाजक अब कम क्यू2 बेस वोल्टेज प्रदान करता है। सामान्य उत्सर्जक वोल्टेज इस परिवर्तन का अनुसरण करता है और नीचे चला जाता है जिससे क्यू1 अधिक आचरण करता है। करंट सर्किट के दाहिने पैर से बाईं ओर स्टीयरिंग शुरू करता है। यद्यपि क्यू1 अधिक सुचालक है, यह R से कम धारा प्रवाहित करती हैE (चूंकि आरC1 > आरC2); उत्सर्जक वोल्टेज गिरता रहता है और प्रभावी क्यू1 बेस-उत्सर्जक वोल्टेज लगातार बढ़ता रहता है। यह हिमस्खलन जैसी प्रक्रिया तब तक जारी रहती है जब तक क्यू1 पूरी तरह से चालू (संतृप्त) और क्यू2 बंद नहीं हो जाता। ट्रिगर को उच्च अवस्था में परिवर्तित किया जाता है और आउटपुट (क्यू2 कलेक्टर) वोल्टेज V+ के करीब होता है। अब, दो प्रतिरोधक RC1 और आरE एक वोल्टेज विभाजक बनाएं जो कम थ्रेशोल्ड निर्धारित करता है। इसका मूल्य लगभग है


 * $$V_\mathrm{LT} = \frac{R_\mathrm{E}}{R_\mathrm{E} + R_\mathrm{C1}}{V_+}$$.

निचली थ्रेशोल्ड को पार करना। ट्रिगर के साथ अब उच्च स्थिति में, यदि इनपुट वोल्टेज काफी कम हो जाता है (निम्न सीमा के नीचे), तो क्यू1 कट-ऑफ करना शुरू कर देता है। इसका कलेक्टर करंट कम हो जाता है; नतीजतन, साझा उत्सर्जक वोल्टेज थोड़ा कम होता है और क्यू1 संग्राहक वोल्टेज काफी बढ़ जाता है। आर1-आर2 वोल्टेज विभाजक इस परिवर्तन को क्यू2 बेस वोल्टेज तक पहुँचाता है और यह संचालन करना शुरू कर देता है। आर भर में वोल्टेजE बढ़ जाता है, उसी हिमस्खलन की तरह क्यू1 बेस-उत्सर्जक क्षमता को और कम कर देता है, और क्यू1 आचरण करना बंद कर देता है। क्यू2 पूरी तरह से चालू (संतृप्त) हो जाता है और आउटपुट वोल्टेज फिर से कम हो जाता है।

रूपांतर
नॉन-इनवर्टिंग सर्किट। क्लासिक नॉन-इनवर्टिंग श्मिट ट्रिगर को V लेकर इनवर्टिंग ट्रिगर में बदला जा सकता हैout क्यू2 संग्राहक के बजाय उत्सर्जकों से। इस कॉन्फ़िगरेशन में, आउटपुट वोल्टेज डायनेमिक थ्रेशोल्ड (साझा उत्सर्जक वोल्टेज) के बराबर है और दोनों आउटपुट स्तर आपूर्ति रेल से दूर रहते हैं। एक और नुकसान यह है कि लोड थ्रेसहोल्ड को बदलता है, इसलिए इसे काफी अधिक होना चाहिए। आधार प्रतिरोधक आरB उत्सर्जक वोल्टेज पर क्यू1 बेस-उत्सर्जक जंक्शन के माध्यम से इनपुट वोल्टेज के प्रभाव को रोकने के लिए अनिवार्य है।

प्रत्यक्ष-युग्मित सर्किट। सर्किट को सरल बनाने के लिए, R1-आर2 वोल्टेज विभाजक को क्यू1 कलेक्टर को सीधे क्यू2 बेस से जोड़कर छोड़ा जा सकता है। आधार प्रतिरोधक आरB साथ ही छोड़ा जा सकता है ताकि इनपुट वोल्टेज स्रोत सीधे क्यू1 के आधार को चला सके। इस मामले में, सामान्य उत्सर्जक वोल्टेज और क्यू 1 कलेक्टर वोल्टेज आउटपुट के लिए उपयुक्त नहीं हैं। केवल क्यू2 कलेक्टर को आउटपुट के रूप में उपयोग किया जाना चाहिए, जब इनपुट वोल्टेज उच्च सीमा से अधिक हो जाता है और क्यू1 संतृप्त हो जाता है, तो इसका बेस-उत्सर्जक जंक्शन फॉरवर्ड बायस्ड होता है और इनपुट वोल्टेज विविधताओं को सीधे उत्सर्जकों में स्थानांतरित करता है। नतीजतन, आम उत्सर्जक वोल्टेज और क्यू1 कलेक्टर वोल्टेज इनपुट वोल्टेज का पालन करते हैं। यह स्थिति अति-चालित ट्रांजिस्टर डिफरेंशियल एम्पलीफायर # लंबी पूंछ वाली एक अच्छी जोड़ी और उत्सर्जक-युग्मित तर्क # ऑपरेशन गेट्स के लिए विशिष्ट है।

समाहर्ता-आधार युग्मित परिपथ
प्रत्येक कुंडी की तरह, मौलिक संग्राहक-आधार युग्मित कुंडी (इलेक्ट्रॉनिक्स)#बेसिक बिस्टेबल सर्किट में एक हिस्टैरिसीस होता है। तो, इसे एक अतिरिक्त आधार रोकनेवाला R को एक इनपुट (आंकड़ा में क्यू1 आधार) से जोड़कर एक श्मिट ट्रिगर में परिवर्तित किया जा सकता है। दो प्रतिरोधक R और R4 एक समानांतर वोल्टेज समर (ब्लॉक डायग्राम #Fundamental Idea में सर्कल) बनाता है जो आउटपुट (क्यू2 कलेक्टर) वोल्टेज और इनपुट वोल्टेज का योग करता है, और सिंगल-एंड ट्रांजिस्टर तुलनित्र क्यू1 ड्राइव करता है। जब बेस वोल्टेज थ्रेशोल्ड को पार कर जाता है (वीBE0 ∞ 0.65 V) किसी दिशा में, क्यू2 के कलेक्टर वोल्टेज का एक हिस्सा उसी दिशा में इनपुट वोल्टेज में जोड़ा जाता है। इस प्रकार आउटपुट #संशोधित इनपुट समानांतर सकारात्मक प्रतिक्रिया के माध्यम से इनपुट वोल्टेज और थ्रेशोल्ड (बेस-उत्सर्जक वोल्टेज) को प्रभावित नहीं करता है।

उत्सर्जक- और कलेक्टर-युग्मित सर्किट
के बीच तुलना उत्सर्जक-युग्मित संस्करण का लाभ यह है कि इनपुट ट्रांजिस्टर रिवर्स बायस्ड होता है जब इनपुट वोल्टेज उच्च सीमा से काफी नीचे होता है इसलिए ट्रांजिस्टर निश्चित रूप से कट-ऑफ होता है। यह महत्वपूर्ण था जब सर्किट को लागू करने के लिए जर्मेनियम ट्रांजिस्टर का उपयोग किया गया था और इस लाभ ने इसकी लोकप्रियता को निर्धारित किया है। इनपुट बेस रेसिस्टर को छोड़ा जा सकता है क्योंकि उत्सर्जक रेसिस्टर करंट को सीमित करता है जब इनपुट बेस-उत्सर्जक जंक्शन फॉरवर्ड-बायस्ड होता है।

एक उत्सर्जक-युग्मित श्मिट ट्रिगर तार्किक शून्य आउटपुट स्तर पर्याप्त रूप से कम नहीं हो सकता है और अतिरिक्त आउटपुट शिफ्टिंग सर्किट की आवश्यकता हो सकती है। कलेक्टर-युग्मित श्मिट ट्रिगर में तार्किक शून्य पर बहुत कम (लगभग शून्य) आउटपुट होता है।

ओप-amp कार्यान्वयन
श्मिट ट्रिगर आमतौर पर एक परिचालन प्रवर्धक या एक समर्पित तुलनित्र का उपयोग करके कार्यान्वित किया जाता है। एक ओपन-लूप लाभ  | ओपन-लूप ऑप-एम्प और तुलनित्र को एनालॉग-डिजिटल डिवाइस के रूप में माना जा सकता है जिसमें एनालॉग इनपुट और एक डिजिटल आउटपुट होता है जो इसके दो इनपुट के बीच वोल्टेज अंतर के साइन समारोह को निकालता है। #Inverting Schmitt ट्रिगर या #Non-inverting Schmitt ट्रिगर तरीके से इनपुट वोल्टेज में आउटपुट वोल्टेज का एक हिस्सा जोड़कर सकारात्मक प्रतिक्रिया लागू की जाती है। अत्यधिक उच्च ऑप-एम्प लाभ के कारण, लूप लाभ भी काफी अधिक होता है और हिमस्खलन जैसी प्रक्रिया प्रदान करता है।

नॉन-इनवर्टिंग श्मिट ट्रिगर
इस परिपथ में दो प्रतिरोधक R1 और आर2 एक समानांतर वोल्टेज गर्मियों का निर्माण करें। यह इनपुट वोल्टेज में आउटपुट वोल्टेज का एक हिस्सा जोड़ता है और इस प्रकार स्विचिंग के दौरान और बाद में इसे बढ़ाता है, जो तब होता है जब परिणामी वोल्टेज जमीन के पास होता है। यह समानांतर सकारात्मक प्रतिक्रिया आवश्यक हिस्टैरिसीस बनाती है जिसे आर के प्रतिरोधी के बीच के अनुपात से नियंत्रित किया जाता है1 और आर2. समांतर वोल्टेज गर्मी का उत्पादन एकल-समाप्त होता है (यह जमीन के संबंध में वोल्टेज उत्पन्न करता है) इसलिए सर्किट को अंतर इनपुट के साथ एम्पलीफायर की आवश्यकता नहीं होती है। चूंकि पारंपरिक ऑप-एम्प्स में एक अंतर इनपुट होता है, संदर्भ बिंदु को शून्य वोल्ट बनाने के लिए इन्वर्टिंग इनपुट को आधार बनाया जाता है।

आउटपुट वोल्टेज में हमेशा op-amp इनपुट वोल्टेज के समान चिह्न होता है लेकिन इसमें हमेशा सर्किट इनपुट वोल्टेज के समान चिह्न नहीं होता है (दो इनपुट वोल्टेज के संकेत भिन्न हो सकते हैं)। जब सर्किट इनपुट वोल्टेज उच्च थ्रेसहोल्ड से ऊपर या कम थ्रेसहोल्ड से नीचे होता है, तो आउटपुट वोल्टेज में सर्किट इनपुट वोल्टेज (सर्किट गैर-इनवर्टिंग) के समान संकेत होता है। यह एक तुलनित्र की तरह कार्य करता है जो तुलनित्र का आउटपुट उच्च या निम्न के आधार पर एक अलग बिंदु पर स्विच करता है। जब सर्किट इनपुट वोल्टेज थ्रेसहोल्ड के बीच होता है, तो आउटपुट वोल्टेज अपरिभाषित होता है और यह अंतिम स्थिति पर निर्भर करता है (सर्किट प्राथमिक फ्लिप-फ्लॉप (इलेक्ट्रॉनिक्स) # बेसिक बिस्टेबल सर्किट के रूप में व्यवहार करता है)।

उदाहरण के लिए, यदि श्मिट ट्रिगर वर्तमान में उच्च अवस्था में है, तो आउटपुट सकारात्मक विद्युत आपूर्ति रेल (+V) पर होगाS). आउटपुट वोल्टेज वी+ सुपरपोजिशन प्रमेय को लागू करके प्रतिरोधी गर्मी का पता लगाया जा सकता है:


 * $$V_\mathrm{+} = \frac{R_2}{R_1+R_2} \cdot V_\mathrm{in} + \frac{R_1}{R_1+R_2} \cdot V_\mathrm{s}$$

तुलनित्र स्विच करेगा जब V+= 0। तब $${R_2}\cdot V_\mathrm{in} = -{R_1}\cdot V_\mathrm{s}$$ (वही परिणाम वर्तमान संरक्षण सिद्धांत को लागू करके प्राप्त किया जा सकता है)। इसलिए $$V_{\text{in}}$$ नीचे गिरना चाहिए $$-\frac{R_1}{R_2}{V_s}$$ स्विच करने के लिए आउटपुट प्राप्त करने के लिए। एक बार तुलनित्र आउटपुट -V पर स्विच हो गयाSदहलीज बन जाती है $$+\frac{R_1}{R_2}{V_s}$$ उच्च पर वापस स्विच करने के लिए। तो यह सर्किट ट्रिगर स्तरों के साथ शून्य पर केंद्रित एक स्विचिंग बैंड बनाता है $$\pm\frac{R_1}{R_2}{V_s}$$ (इसे इनवर्टिंग इनपुट में बायस वोल्टेज लगाकर बाएं या दाएं स्थानांतरित किया जा सकता है)। इनपुट वोल्टेज बैंड के शीर्ष से ऊपर उठना चाहिए, और फिर बैंड के नीचे से नीचे, आउटपुट स्विच ऑन (प्लस) और फिर बैक ऑफ (माइनस) करने के लिए। यदि आर1 शून्य है या आर2 अनंत है (यानी, एक ओपन सर्किट वोल्टेज ), बैंड शून्य चौड़ाई तक गिर जाता है, और यह एक मानक तुलनित्र के रूप में व्यवहार करता है। स्थानांतरण विशेषता को बाईं ओर चित्र में दिखाया गया है। थ्रेशोल्ड टी का मान द्वारा दिया गया है $$\frac{R_1}{R_2}{V_s}$$ और आउटपुट एम का अधिकतम मूल्य बिजली आपूर्ति रेल है।

समानांतर सकारात्मक प्रतिक्रिया वाले सर्किट की एक अनूठी संपत्ति इनपुट स्रोत पर प्रभाव है। नकारात्मक-प्रतिक्रिया एम्पलीफायर  (जैसे, एक इन्वर्टिंग एम्पलीफायर) वाले सर्किट में, इनवर्टिंग इनपुट पर वर्चुअल ग्राउंड इनपुट स्रोत को op-amp आउटपुट से अलग करता है। यहां कोई आभासी जमीन नहीं है, और आर के माध्यम से स्थिर ऑप-एम्पी आउटपुट वोल्टेज लागू किया जाता है1-आर2 इनपुट स्रोत के लिए नेटवर्क। ऑप-एम्प आउटपुट इनपुट स्रोत के माध्यम से एक विपरीत धारा से गुजरता है (यह इनपुट वोल्टेज के सकारात्मक होने पर स्रोत में करंट इंजेक्ट करता है और यह नकारात्मक होने पर स्रोत से करंट खींचता है)।

सटीक थ्रेशोल्ड के साथ एक व्यावहारिक श्मिट ट्रिगर दाईं ओर की आकृति में दिखाया गया है। स्थानांतरण विशेषता में पिछले मूल कॉन्फ़िगरेशन का बिल्कुल समान आकार है, और थ्रेशोल्ड मान भी समान हैं। दूसरी ओर, पिछले मामले में, आउटपुट वोल्टेज बिजली की आपूर्ति पर निर्भर था, जबकि अब इसे ज़ेनर डायोड  द्वारा परिभाषित किया गया है (जिसे सिंगल डबल-एनोड जेनर डायोड से भी बदला जा सकता है)। इस कॉन्फ़िगरेशन में, जेनर डायोड के उपयुक्त विकल्प द्वारा आउटपुट स्तरों को संशोधित किया जा सकता है, और ये स्तर बिजली आपूर्ति में उतार-चढ़ाव के प्रतिरोधी हैं (यानी, वे तुलनित्र के PSRR को बढ़ाते हैं)। रोकनेवाला आर3 वहाँ डायोड के माध्यम से वर्तमान को सीमित करने के लिए है, और रोकनेवाला आर4 तुलनित्र के इनपुट रिसाव धाराओं के कारण होने वाले इनपुट वोल्टेज ऑफसेट को कम करता है (ऑपरेशनल एम्पलीफायर # वास्तविक ऑप-एम्प्स की सीमाएं देखें। वास्तविक ऑप-एम्प्स की सीमाएं)।

उलटा श्मिट ट्रिगर
उलटा संस्करण में, क्षीणन और योग अलग हो जाते हैं। दो प्रतिरोधक आर1 और आर2 केवल एक शुद्ध क्षीणक (वोल्टेज विभाजक) के रूप में कार्य करें। इनपुट लूप एक केवीएल के रूप में कार्य करता है जो श्रृंखला में आउटपुट वोल्टेज का एक हिस्सा सर्किट इनपुट वोल्टेज में जोड़ता है। यह श्रृंखला सकारात्मक प्रतिक्रिया आवश्यक हिस्टैरिसीस बनाती है जिसे आर के प्रतिरोधी के बीच के अनुपात से नियंत्रित किया जाता है1 और पूरा प्रतिरोध (आर1 और आर2). ऑप-एम्प इनपुट पर लागू प्रभावी वोल्टेज फ्लोटिंग है इसलिए ऑप-एम्प में एक डिफरेंशियल इनपुट होना चाहिए।

सर्किट को इनवर्टिंग नाम दिया गया है क्योंकि आउटपुट वोल्टेज में हमेशा इनपुट वोल्टेज के विपरीत संकेत होता है जब यह हिस्टैरिसीस चक्र से बाहर होता है (जब इनपुट वोल्टेज उच्च सीमा से ऊपर या निम्न सीमा से नीचे होता है)। हालाँकि, यदि इनपुट वोल्टेज हिस्टैरिसीस चक्र (उच्च और निम्न थ्रेसहोल्ड के बीच) के भीतर है, तो सर्किट इनवर्टिंग के साथ-साथ नॉन-इनवर्टिंग भी हो सकता है। आउटपुट वोल्टेज अपरिभाषित है और यह अंतिम स्थिति पर निर्भर करता है इसलिए सर्किट एक प्राथमिक कुंडी की तरह व्यवहार करता है।

दो संस्करणों की तुलना करने के लिए, सर्किट ऑपरेशन को ऊपर की तरह ही शर्तों पर विचार किया जाएगा। यदि श्मिट ट्रिगर वर्तमान में उच्च अवस्था में है, तो आउटपुट सकारात्मक विद्युत आपूर्ति रेल (+VS). आउटपुट वोल्टेज वी+ वोल्टेज विभक्त है:


 * $$V_\mathrm{+} = \frac{R_1}{R_1+R_2} \cdot V_\mathrm{s}$$

तुलनित्र स्विच करेगा जब Vin = वी+. इसलिए $$V_{\text{in}}$$ स्विच करने के लिए आउटपुट प्राप्त करने के लिए इस वोल्टेज से ऊपर होना चाहिए। एक बार तुलनित्र आउटपुट -V पर स्विच हो गयाSदहलीज बन जाती है $$-\frac{R_1}{R_1+R_2}{V_s}$$ उच्च पर वापस स्विच करने के लिए। तो यह सर्किट ट्रिगर स्तरों के साथ शून्य पर केंद्रित एक स्विचिंग बैंड बनाता है $$\pm\frac{R_1}{R_1 + R_2}{V_s}$$ (इसे R से जोड़कर बाएँ या दाएँ स्थानांतरित किया जा सकता है1 पूर्वाग्रह वोल्टेज के लिए)। इनपुट वोल्टेज बैंड के शीर्ष से ऊपर उठना चाहिए, और फिर बैंड के नीचे से नीचे, आउटपुट को स्विच ऑफ (माइनस) और फिर वापस (प्लस) करने के लिए। यदि आर1 शून्य है (यानी, शार्ट सर्किट ) या आर2 अनंत है, बैंड शून्य चौड़ाई तक गिर जाता है, और यह एक मानक तुलनित्र के रूप में व्यवहार करता है।

समानांतर संस्करण के विपरीत, यह सर्किट इनपुट स्रोत पर प्रभाव नहीं डालता है क्योंकि स्रोत उच्च ऑप-एम्प इनपुट अंतर प्रतिबाधा द्वारा वोल्टेज विभाजक आउटपुट से अलग होता है।

इन्वर्टिंग एम्पलीफायर वोल्टेज ड्रॉप में रोकनेवाला (आर 1) इनपुट सिग्नल के साथ तुलना के लिए संदर्भ वोल्टेज यानी ऊपरी थ्रेसहोल्ड वोल्टेज (वी +) और निचले थ्रेसहोल्ड वोल्टेज (वी-) का फैसला करता है। ये वोल्टेज निश्चित हैं क्योंकि आउटपुट वोल्टेज और प्रतिरोधक मान निश्चित हैं।

इसलिए (आर 1) थ्रेसहोल्ड वोल्टेज में गिरावट को बदलकर विविध किया जा सकता है। प्रतिरोधी (आर 1) ड्रॉप के साथ श्रृंखला में पूर्वाग्रह वोल्टेज जोड़कर इसे अलग किया जा सकता है, जो थ्रेसहोल्ड वोल्टेज को बदल सकता है। अलग-अलग बायस वोल्टेज द्वारा संदर्भ वोल्टेज के वांछित मान प्राप्त किए जा सकते हैं।

उपरोक्त समीकरणों को इस प्रकार संशोधित किया जा सकता है:
 * $$V_\pm = \pm V_s \frac{R_1}{R_1+R_2} + V_b \frac{R_2}{R_1+R_2}$$

अनुप्रयोग
श्मिट ट्रिगर आमतौर पर फ़ंक्शन जेनरेटर को लागू करने के लिए शोर प्रतिरक्षा और फीडबैक कॉन्फ़िगरेशन के लिए खुले लूप कॉन्फ़िगरेशन में उपयोग किए जाते हैं।
 * एनालॉग-टू-डिजिटल रूपांतरण:   श्मिट ट्रिगर प्रभावी रूप से डिजिटल कनवर्टर का एक बिट एनालॉग है। जब सिग्नल किसी दिए गए स्तर पर पहुंचता है तो यह निम्न से उच्च अवस्था में बदल जाता है।
 * लेवल डिटेक्शन:   श्मिट ट्रिगर सर्किट लेवल डिटेक्शन प्रदान करने में सक्षम है। इस एप्लिकेशन को करते समय, यह आवश्यक है कि हिस्टैरिसीस वोल्टेज को ध्यान में रखा जाए ताकि सर्किट आवश्यक वोल्टेज पर स्विच हो जाए।
 * लाइन रिसेप्शन:   एक डेटा लाइन चलाते समय जो लॉजिक गेट में शोर उठा सकती है, यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि एक लॉजिक आउटपुट स्तर केवल डेटा बदलने के रूप में बदला जाता है और नकली शोर के परिणामस्वरूप नहीं जो हो सकता है उठा लिए गए हैं। श्मिट ट्रिगर का उपयोग मोटे तौर पर पीक टू पीक शोर को हिस्टैरिसीस के स्तर तक पहुंचने में सक्षम बनाता है, इससे पहले कि नकली ट्रिगर हो सकता है।

शोर प्रतिरक्षा
श्मिट ट्रिगर का एक अनुप्रयोग एक सर्किट में केवल एक इनपुट थ्रेशोल्ड के साथ शोर प्रतिरक्षा को बढ़ाना है। केवल एक इनपुट थ्रेशोल्ड के साथ, एक शोर (भौतिकी) इनपुट सिग्नल उस थ्रेशोल्ड के पास आउटपुट अकेले शोर से तेजी से आगे और पीछे स्विच करने का कारण बन सकता है। एक थ्रेशोल्ड के पास एक शोर श्मिट ट्रिगर इनपुट सिग्नल आउटपुट वैल्यू में केवल एक स्विच का कारण बन सकता है, जिसके बाद इसे दूसरे स्विच के लिए अन्य थ्रेसहोल्ड से आगे बढ़ना होगा।

उदाहरण के लिए, एक रैखिक प्रवर्धक अवरक्त   photodiode  एक विद्युत संकेत उत्पन्न कर सकता है जो अपने पूर्ण न्यूनतम मूल्य और इसके पूर्ण उच्चतम मूल्य के बीच अक्सर स्विच करता है। यह सिग्नल तब लो पास फिल्टर किया जाता है ताकि एक चिकनी सिग्नल बनाया जा सके जो स्विचिंग सिग्नल चालू और बंद होने की सापेक्ष मात्रा के अनुरूप हो जाता है और गिरता है। वह फ़िल्टर किया गया आउटपुट Schmitt ट्रिगर के इनपुट में जाता है। शुद्ध प्रभाव यह है कि श्मिट ट्रिगर का आउटपुट केवल एक प्राप्त इन्फ्रारेड सिग्नल के बाद कुछ ज्ञात अवधि से अधिक समय तक फोटोडायोड को उत्तेजित करने के बाद निम्न से उच्च तक जाता है, और एक बार जब श्मिट ट्रिगर उच्च होता है, तो यह इन्फ्रारेड सिग्नल के बंद होने के बाद ही कम होता है। एक समान ज्ञात अवधि से अधिक समय तक फोटोडायोड को उत्तेजित करें। जबकि फोटोडायोड पर्यावरण से शोर के कारण नकली स्विचिंग के लिए प्रवण होता है, फ़िल्टर और श्मिट ट्रिगर द्वारा जोड़ा गया विलंब सुनिश्चित करता है कि आउटपुट केवल तभी स्विच होता है जब निश्चित रूप से डिवाइस को उत्तेजित करने वाला इनपुट होता है।

श्मिट ट्रिगर कई स्विचिंग सर्किट में समान कारणों से आम हैं (उदाहरण के लिए, स्विच # संपर्क बाउंस के लिए)।

निम्नलिखित 7400 श्रृंखला उपकरणों में उनके इनपुट पर एक श्मिट ट्रिगर शामिल है: (7400-श्रृंखला एकीकृत परिपथों की सूची देखें)
 * 7413: डुअल श्मिट ट्रिगर 4-इनपुट NAND गेट
 * 7414: हेक्स श्मिट ट्रिगर इन्वर्टर
 * 7418: डुअल श्मिट ट्रिगर 4-इनपुट NAND गेट
 * 7419: हेक्स श्मिट ट्रिगर इन्वर्टर
 * 74121: श्मिट ट्रिगर इनपुट के साथ मोनोस्टेबल मल्टीवीब्रेटर
 * 74132: क्वाड 2-इनपुट नंद श्मिट ट्रिगर
 * 74221: श्मिट ट्रिगर इनपुट के साथ डुअल मोनोस्टेबल मल्टीवाइब्रेटर
 * 74232: क्वाड नॉर श्मिट ट्रिगर
 * 74310: श्मिट ट्रिगर इनपुट के साथ ऑक्टल बफर
 * 74340: श्मिट ट्रिगर इनपुट्स और तीन-स्टेट इनवर्टेड आउटपुट के साथ ऑक्टल बफर
 * 74341: श्मिट ट्रिगर इनपुट्स और तीन-स्टेट नॉनइनवर्टेड आउटपुट के साथ ऑक्टल बफर
 * 74344: श्मिट ट्रिगर इनपुट्स और तीन-स्टेट नॉनइनवर्टेड आउटपुट के साथ ऑक्टल बफर
 * 74(एचसी/एचसीटी)7541 ऑक्टल बफर श्मिट ट्रिगर इनपुट्स और थ्री-स्टेट नॉनइनवर्टेड आउटपुट के साथ
 * SN74LV8151 3-स्टेट आउटपुट के साथ 10-बिट यूनिवर्सल श्मिट-ट्रिगर बफर है

कई 4000 श्रृंखला उपकरणों में उनके इनपुट पर एक श्मिट ट्रिगर शामिल है: (4000-श्रृंखला एकीकृत सर्किट की सूची देखें)
 * 4017: डिकोडेड आउटपुट के साथ दशक काउंटर
 * 4020: 14-स्टेज बाइनरी रिपल काउंटर
 * 4022: डिकोडेड आउटपुट के साथ ऑक्टल काउंटर
 * 4024: 7-स्टेज बाइनरी रिपल काउंटर
 * 4040: 12-स्टेज बाइनरी रिपल काउंटर
 * 4093: क्वाड 2-इनपुट नंद
 * 4538: डुअल मोनोस्टेबल मल्टीवीब्रेटर
 * 4584: हेक्स इनवर्टिंग श्मिट ट्रिगर
 * 40106: हेक्स इन्वर्टर

श्मिट इनपुट कॉन्फ़िगर करने योग्य सिंगल-गेट चिप्स: (7400-श्रृंखला एकीकृत सर्किट की सूची देखें # एक गेट चिप्स)
 * NC7SZ57 फेयरचाइल्ड
 * NC7SZ58 फेयरचाइल्ड
 * SN74LVC1G57 टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स
 * SN74LVC1G58 टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स

ऑसिलेटर के रूप में प्रयोग करें


एक श्मिट ट्रिगर एक बिस्टेबल मल्टीवीब्रेटर है, और इसका उपयोग दूसरे प्रकार के मल्टीवीब्रेटर, रिलैक्सेशन ऑसिलेटर को लागू करने के लिए किया जा सकता है। यह आउटपुट और इनवर्टिंग श्मिट ट्रिगर के इनपुट के बीच एकल आरसी एकीकृत परिपथ को जोड़कर प्राप्त किया जाता है। आउटपुट एक सतत स्क्वेर वेव होगा जिसकी आवृत्ति आर और सी के मानों और श्मिट ट्रिगर के थ्रेशोल्ड बिंदुओं पर निर्भर करती है। चूंकि एकाधिक श्मिट ट्रिगर सर्किट एक एकीकृत सर्किट द्वारा प्रदान किए जा सकते हैं (उदाहरण के लिए 4000 श्रृंखला सीएमओएस डिवाइस प्रकार 40106 में उनमें से 6 सम्मिलित हैं), आईसी के एक अतिरिक्त खंड को केवल दो बाहरी के साथ एक सरल और विश्वसनीय ऑसीलेटर के रूप में सेवा में दबाया जा सकता है। अवयव।

यहाँ, एक तुलनित्र-आधारित श्मिट ट्रिगर का उपयोग इसके #Inverting Schmitt ट्रिगर में किया जाता है। इसके अतिरिक्त, एक एकीकृत आरसी सर्किट # इंटीग्रेटर के साथ धीमी नकारात्मक प्रतिक्रिया जोड़ी जाती है। परिणाम, जो दाईं ओर दिखाया गया है, यह है कि आउटपुट स्वचालित रूप से V से दोलन करता हैSS पत्र बीDD एक श्मिट ट्रिगर थ्रेशोल्ड से दूसरे तक कैपेसिटर चार्ज के रूप में।

यह भी देखें

 * ऑपरेशनल एम्पलीफायर एप्लिकेशन # श्मिट ट्रिगर
 * हिस्टैरिसीस के साथ थ्रेशोल्ड डिटेक्टर
 * 4000-श्रृंखला एकीकृत सर्किट की सूची - श्मिट ट्रिगर इनपुट के साथ लॉजिक चिप्स सम्मिलित हैं
 * 7400-श्रृंखला एकीकृत परिपथों की सूची - श्मिट ट्रिगर इनपुट के साथ लॉजिक चिप्स सम्मिलित हैं

बाहरी संबंध

 * Inverting Schmitt Trigger Calculator
 * Non-Inverting Schmitt Trigger Calculator