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Que son las compuertas lógicas Schmitt Trigger

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En el mundo de la electrónica digital existen algunos componentes que son demasiado importantes. Dentro de estos nos encontramos con las compuertas lógicas que se utilizan para procesar diferentes escenarios lógicos. Entre estas, tenemos a las compuertas lógicas Schmitt Trigger que destacan por su característica de mejorar la estabilidad de la señales. En este articulo te explicaremos como funcionan, algunas de sus aplicaciones y como son importantes para la fiabilidad de los circuitos electrónicos.


¿Qué son las compuertas lógicas Schmitt Trigger?

Una compuerta lógica Schmitt Trigger funciona de la misma forma que cualquier tipo de compuerta, es decir, con las operaciones lógicas AND, OR y NOT. Y a pesar de que a primera vista parece lo mismo, en realidad este tipo agrega unas mejoras que sirven para filtrar las señales eléctricas que tienen mucho ruido o que pueden llegar a ser muy cambiantes. En palabras sencillas se utilizan para mejorar la calidad de las señales que tienden a ser muy inestables, ya sea que estén mal definidas, distorsionadas o que tenga mucho ruido.

Compuertas lógicas Schmitt Trigger
El símbolo de las compuertas Schmitt Trigger es como cualquier otra, pero se le agrega un figura en el centro para diferenciarlas.

¿Cómo funcionan las compuertas Schmitt Trigger?

El funcionamiento de una compuerta Schmitt Trigger se basa en el principio de la retroalimentación positiva. Es decir que, utiliza una señal que vuelve al sistema para hacerlo más estable. Para poder hacer los cambios de estado, este tipo de compuertas utilizan un umbral de funcionamiento que tiene un limite superior e inferior, es decir funcionan con una propiedad llamada histéresis. Por ejemplo, si tenemos una señal que tiene muchas variaciones, la compuerta no se activara sino hasta que se rebase el limite superior.



Ahora bien, como tenemos una señal muy cambiante puede llegar la situación de que la señal baje por medio segundo de el limite de operación y vuelva a subir. Esto en una compuerta normal haría que desactivara y volvería activar inmediatamente, pero gracias a que las compuertas lógicas Schmitt Trigger tienen una retroalimentación positiva esto no sucede si no que se queda activa hasta que la señal pase por el umbral y baje de el limite inferior.

Funcionamiento de las compuertas Schmitt Trigger
Las compuertas Schmitt Trigger sirven como filtro para señales muy cambiantes y/o con ruido

Aplicaciones de las Schmitt Trigger

Prácticamente este tipo de compuertas se utilizan en aplicaciones donde la estabilidad de la señal y la precisión son importantes. Algunas de las más comunes son:

  • Rebote de interruptores: Muchas veces los interruptores físicos pueden llegar a rebotar por las vibraciones o el desgaste, por lo que pueden ocasionar falsos positivos. Es por eso que se utilizan este tipo de compuertas para filtrar estas señales erróneas.
  • Generadores de ondas cuadradas: Se pueden utiliza para filtrar señales de osciladores y generadores de frecuencia para generar una onda cuadrada.
  • Filtros digitales: También se utilizan como filtros digitales gracias a su capacidad de ignorar los pequeños cambios de las señales.

Conclusión

Debido a que día con día los sistemas electrónicos se vuelven más populares y más complejos, necesitamos de muchas mejoras que nos ayuden a trabajar de manera más segura en cuanto a las inferencias y señales poco fiables. Es por eso que las compuertas lógicas Schmitt Trigger son una excelente opción para mejorar la estabilidad de cualquier tipo de señal electrónica.



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Preguntas frecuentes

  • ¿Cómo funcionan las compuertas lógicas Schmitt Trigger? Funcionan con retroalimentación positiva y umbrales de activación y desactivación.
  • ¿Cuál es la principal ventaja de estas compuertas? Su principal ventaja es la estabilidad mejorada de las señales.
  • ¿En qué aplicaciones las podemos encontrar? Se utilizan para filtrar el rebote de interruptores, generación de ondas cuadradas y filtrado de ruido en circuitos electrónicos.
  • ¿Qué es la histéresis? Es la diferencia que existe entre los niveles de voltaje de activación y desactivación.
  • ¿Cuál es la diferencia entre una compuerta Schmitt Trigger y una compuerta lógica normal? Que las primeras tienen un umbral de activación, mientras que las normales no tienen una histéresis.
  • ¿Se pueden ajustar los umbrales de activación y desactivación? Si, los umbrales se pueden ajustar mediante resistencias eléctricas conectadas al circuito.

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