¿Qué es "histéresis entrada"?

Question

Estoy mirando una hoja de datos de un circuito digital y especifica que la histéresis típica de entrada es de 100 mV. ¿Qué significa esto exactamente?

Answer 1

Digamos que usted detectar un bajo-a-alto de transición a 2.5 V. 100 mV histéresis significaría que el bajo-a-alto de transición se detecta en 2,55 V y la alta-baja de la transición se detecta a 2,45 V, 100 mV diferencia.
La histéresis se utiliza para prevenir varias rápidamente los cambios sucesivos si la señal de entrada podría contener algo de ruido, por ejemplo. El ruido podría significar que cruzar el umbral de 2.5 V más de una vez, que usted no desea.

Un 100 mV histéresis significa que los niveles de ruido menos de 100 mV no influyen en el umbral de pasar. Que umbral se aplica depende de si usted va de bajo a alto (entonces es el umbral más alto) o de alto a bajo (luego el inferior):

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Otra forma de ilustrar la histéresis es a través de su función de transferencia, con el típico bucle:

Mientras el voltaje de entrada se mantiene por debajo de \$V_{T+}\$ la salida es baja, pero si se excede este valor, la salida cambia a alto (la que va de flecha). A continuación, la salida permanece alto, siempre que la tensión de entrada se mantiene por encima de \$V_{T-}\$. Cuando el voltaje de entrada cae por debajo de este umbral, la salida cambia a un nivel bajo (la que va de flecha).

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Nota: histéresis puede también usarse para otros fines de aumentar la inmunidad al ruido. El inversor de abajo tiene una histéresis de entrada (lo que hace que sea un disparador de Schmitt, indicado por el símbolo en el interior del inversor). Este circuito simple es todo lo que necesita para hacer un oscilador.

He aquí cómo funciona. Cuando está encendido el voltaje del capacitor es cero, por lo que la salida es alta (es un inversor!). La alta tensión de salida comienza a cargar el condensador a través de R. Cuando el voltaje sobre el condensador alcanza el umbral más alto que el inversor se ve esto como un alto voltaje, y la salida de bajos. El condensador se descarga ahora a la baja de la salida a través de R hasta que la parte inferior se alcanza el umbral. El inversor, a continuación, volver a ver a este como de baja tensión, y hacer que la salida de alta, por lo que el condensador comienza a cobrar de nuevo, y todo se repite.
La frecuencia está determinada por el condensador y una resistencia del valor indicado en las ecuaciones. La diferencia entre la frecuencia de la normal HCMOS (HC) y el TTL compatible (HCT) es debido a que el umbral de los niveles son diferentes para ambas partes.

Answer 2

Las otras dos respuestas dar un ejemplo de lo que histéresis significa que en un caso particular donde hay una discreta gatillo, pero histéresis tiene un significado más general en el dominio continuo, que es la siguiente:

Un sistema se dice que presentan histéresis cuando las mediciones tomadas en una "dirección" no son necesariamente iguales a las mediciones de la "misma cosa", tomado en la otra dirección".

Por ejemplo, imagine que usted tiene un potenciómetro con marcas de 0 a 9. El potenciómetro se puede decir que la exposición de histéresis si cuando se activa "5" en el sentido del reloj, la resistencia real 5,1 kΩ, mientras que cuando se activa "5" en el sentido antihorario, la resistencia real 4,9 kΩ. A diferencia de los discretos ejemplo, el mismo efecto puede estar presente cuando se gira la perilla a "4". O el efecto podría ser el contrario al "4"!

Eso es un 1-dimensonal caso. Usted puede imaginar de 2 dimensiones de la histéresis en el caso de, por ejemplo, un sensor que consta de una hoja de material que puede sentir el estiramiento o tensión en casi dos direcciones ortogonales.

Answer 3

Histéresis en un circuito se presenta cuando una entrada sobre un cierto nivel provoca una salida, pero la salida no es restablecer hasta que la entrada llegue a un nivel inferior. Con una entrada entre esos valores, la salida sigue siendo la misma (alta o baja). La diferencia entre los dos valores de entrada es la histéresis. Ocurre típicamente en circuitos con realimentación positiva. Un ejemplo de un circuito con histéresis es un disparador de Schmitt.

Answer 4

Si alguna vez has tenido uno de esos lamparita luz del pasillo cosas se conecta en un enchufe de pared que tiene un sensor de luz, cuando se hace de noche se enciende la luz, pero su propia luz, se enciende la luz apagada, entonces es oscuro y se enciende la luz. Pero es tan rápido que apenas parpadea, puede ser la inducción de dolor de cabeza para algunas personas.

Ahora piense en un termostato digital para su casa. Imagínese si no estaban mal colocados justo en línea con un acondicionador de aire de ventilación. Que lo tienes configurado para algunos temp como 72 grados. Imagino que cuando se lee 73 enciende el A/C, pero que tan pronto como el A/C se enciende se enfría de nuevo en el 72 gama y la apaga. No es tan rápido como el sensor de luz de la lamparita, pero no un gran diseño. Por el contrario, lo que se ve es un bien colocado, o al menos mejor colocado el termostato, que cuando pasa de 72 a 73 se inicia el A/C, pero no la apague hasta que se cae en el 72, a continuación, hacia abajo por debajo de 72 a 71. Está bien colocada la masa de aire cálido se tiene que empujar a través de la casa hasta que la masa de aire frío llega el termostato hasta el punto de que resulta el A/C apagado. En lugar de un rápido encendido y apagado el encendido, apagado, en el ciclo puede ser media hora o más. Mucho más eficiente. En este caso, la histéresis es un conjunto de grado, el interruptor de encendido de la temperatura está en el límite entre el 72 y 73 grados y el interruptor de temperatura está en el límite entre el 72 y 71 grados.

Hay una serie de problemas que, ya sea por el diseño que desee tener histéresis, el interruptor de encendido está en un nivel, y el interruptor de apagado en otro nivel. Específicamente para evitar algún tipo de oscilación alrededor de un único punto de conexión.

A veces se termina con histéresis cuando usted no necesariamente quiere, como la dirección en un vehículo antiguo, de desgaste mecánico puede que tenga que girar la rueda en una o dos pulgadas a la izquierda del centro para hacer las ruedas comienzan a girar a la izquierda y, a continuación, viajar a través del punto muerto una o dos pulgadas a la derecha del centro para conseguir que las ruedas girar a la derecha. se puede mover la rueda en medio de estos dos puntos y no tienen nada suceda.

Answer 5

Este es tangencialmente relacionados, pero es un mecanismo por el cual ICs puede proporcionar la entrada de histéresis; algunos chip de insumos "pin guardián" de los circuitos. Que generan una débil retroalimentación positiva a cabo el pin que ayuda en la preservación de estado. Sin embargo, la histéresis rango varía en función de la impedancia de entrada. Proporcionar el pin-keeper una señal con ninguna impedancia no tendría histéresis, lo que le da una señal con una impedancia mayor que la resistencia de retroalimentación significa que se puede cambiar el estado a todos.

Adaptado de un Atmel CPLD de hoja de datos