Histéresis del Disparador Schmitt con Amplificador Operacional

Fórmula

Descripción

Un disparador Schmitt utiliza realimentación positiva para crear dos umbrales de conmutación distintos, separados por la tensión de histéresis. El disparador Schmitt no inversor realimenta una fracción de la tensión de saturación de salida hacia la entrada no inversora a través de R₁, creando un umbral superior (V_ref + Vhyst) y un umbral inferior (V_ref − Vhyst). La histéresis evita la oscilación cuando la señal de entrada es ruidosa o cambia lentamente, lo que hace que los disparadores Schmitt sean esenciales para generar señales digitales limpias a partir de entradas analógicas. Sus aplicaciones incluyen detectores de cruce por cero con inmunidad al ruido, detectores de nivel y circuitos osciladores.

Variables

• V_hyst — La mitad de la ventana de histéresis (V)
• V_ref — Tensión de saturación de salida (V, típicamente V+ o V+ − 1.5 V para rail-to-rail)
• R₁ — Resistencia de realimentación positiva (Ω)
• R₂ — Resistencia de entrada en serie (Ω)

Notas prácticas

La ventana total de histéresis es 2 × Vhyst. Para un amplificador operacional CMOS con salida rail-to-rail (Vsat ≈ Vcc = 5 V) y R1 = 10 kΩ, R2 = 100 kΩ: Vhyst = 5 × 10k/110k ≈ 0,45 V, lo que da una ventana total de 0,9 V. Una histéresis demasiado pequeña no logra rechazar el ruido; una demasiado grande hace que el circuito sea menos sensible. Para supervisores de fuente de alimentación, la histéresis típica es del 1-5% de la tensión de umbral.