Hystérésis d'un Trigger de Schmitt à Amplificateur Opérationnel

Formule

Description

Un trigger de Schmitt utilise une contre-réaction positive pour créer deux seuils de commutation distincts, séparés par la tension d'hystérésis. Le trigger de Schmitt non inverseur renvoie une fraction de la tension de saturation de sortie vers l'entrée non inverseuse via R₁, créant un seuil supérieur (V_ref + Vhyst) et un seuil inférieur (V_ref − Vhyst). L'hystérésis empêche l'oscillation lorsque le signal d'entrée est bruité ou évolue lentement, ce qui rend les triggers de Schmitt essentiels pour générer des signaux numériques propres à partir d'entrées analogiques. Les applications incluent les détecteurs de passage par zéro à immunité au bruit, les détecteurs de niveau et les circuits oscillateurs.

Variables

• V_hyst — Moitié de la fenêtre d’hystérésis (V)
• V_ref — Tension de saturation de sortie (V, typiquement V+ ou V+ − 1,5 V pour le rail-à-rail)
• R₁ — Résistance de contre-réaction positive (Ω)
• R₂ — Résistance d’entrée série (Ω)

Notes pratiques

La fenêtre d'hystérésis totale est de 2 × Vhyst. Pour un amplificateur opérationnel CMOS à sortie rail-à-rail (Vsat ≈ Vcc = 5 V) et R1 = 10 kΩ, R2 = 100 kΩ : Vhyst = 5 × 10k/110k ≈ 0,45 V, donnant une fenêtre totale de 0,9 V. Trop peu d'hystérésis échoue à rejeter le bruit ; trop d'hystérésis rend le circuit moins sensible. Pour les superviseurs d'alimentation, l'hystérésis typique est de 1-5 % de la tension de seuil.