555シュミットトリガー

部品と材料

• 1つの9Vバッテリー
• バッテリークリップ（ラジオシャックカタログ＃270-325）
• ミニフッククリップ（バッテリークリップにはんだ付け、ラジオシャックカタログ＃270-372）
• 1つのポテンショメータ、10KΩ、15回転（Radio Shackカタログ番号271-343）
• 1つの555タイマーIC（Radio Shackカタログ番号276-1723）
• 1つの赤色発光ダイオード（Radio Shackカタログ番号276-041または同等のもの）
• 1つの緑色発光ダイオード（Radio Shackカタログ番号276-022または同等のもの）
• 2つの1KΩ抵抗器
• 1つのDVM（デジタル電圧計）またはVOM（ボルトオームメーター）

相互参照

電気回路の教訓 、第3巻、第8章：「正のフィードバック」

電気回路の教訓 、第4巻、第3章：「論理信号電圧レベル」

学習目標

• シュミットトリガーの仕組みを学ぶ
• 555タイマーをシュミットトリガーとして使用する方法

回路図

シュミットトリガーには、シュミットトリガーでもあるゲートを表示するための規則があります。

この規則を反映するために再描画された同じ回路図は、次のようになります。

イラスト

手順

555タイマーは、おそらくより用途の広い「ブラックボックス」チップの1つです。この設計では、3つの抵抗分圧器、2つのコンパレータ、および組み込みのセットリセットフリップフロップが配線されてシュミットトリガーを形成します。

構成が他の場所に示されているオペアンプ構成にさえ近くないことに注意するのは興味深いことですが、最終的な結果は同じです。

ライトが反転するまでポテンショメータを調整してから、電圧を測定してみてください。

この電圧を電源電圧と比較してください。 LEDが再び反転するまでポテンショメータを反対方向に調整し、電圧を測定します。

1/3と2/3のマークにどれだけ近づきましたか？

9Vバッテリーを6ボルトバッテリーまたは2つの6ボルトバッテリーに置き換えてみて、しきい値が1/3および2/3マークにどれだけ近いかを確認してください。

シュミットトリガーは、いくつかの用途がある基本的な回路です。 1つは信号処理で、非常にノイズの多い環境からデジタルデータを引き出すことができます。

非常に単純なRC発振器など、その他の大きな用途は次のプロジェクトで示されます。

動作理論

シュミットトリガーの特徴は、そのヒステリシスです。この場合、それは555の内蔵抵抗分圧器によって定義される電源電圧の1/3と2/3です。

内蔵コンパレータC1およびC2は、入力電圧を分圧器によって提供されるリファレンスと比較し、その比較を使用して、555のもう1つの優れた機能である出力ドライバを駆動する内蔵フリップフロップをトリップします。

>

555は、電源レールのいずれかの側から最大200mAを駆動でき、出力ドライバは、電源接続のいずれかの側への非常に低い導通経路を作成します。

回路はLED回路の両側を「短絡」させ、反対側を点灯させます。

5KΩの抵抗はあまり正確ではありません。興味深いことに、ICの製造では一般に高精度の抵抗器は使用できませんが、抵抗器の値は非常に近く、回路の動作にとって重要です。