 В системах обработки информации необходимы устройства, вырабатывающие сигналы различного вида от одиночных импульсов до периодических кривых. Генерация сигналов основана на свойстве положительной обратной связи (ПОС), которая при определенных условиях поддерживает возникающие в цепи возмущения. С использованием ПОС реализуются также спусковые (триггерные) устройства, характеризуемые скачкообразным переходом из одного состояния в другое.
Генераторы и триггеры могут быть построены как на структурах с внешней ПОС, охватывающей усилительные элементы, так и на полупроводниковых компонентах с внутренней обратной связью (тиристоры, однопереходные транзисторы, туннельные диоды).
Спусковые устройства часто применяются для получения импульсов прямоугольной формы вне зависимости от формы входного сигнала. Переход устройства из одного устойчивого состояния в другое происходит скачком за счет положительной обратной связи, что обеспечивает высокую скорость переключения и малую длительность фронтов получаемых импульсов. Проходная характеристика спусковых устройств имеет участок с отрицательным наклоном, т.е. обладает релейными свойствами.
Триггерный эффект возникает в схеме с усилителем, охваченным резистивной положительной обратной связью (рис.11.17,а).
Рис.11.17. Триггеры Шмитта на ОУ (а) и ЛЭ (б), диаграмма преобразования сигнала (в)
Коэффициент передачи устройства характеризуется соотношением
,
где Kу – коэффициент усиления ОУ на линейном участке характеристики;
– передача цепи ПОС.
Если возвратная разность , то на проходной характеристике преобразователя появляется участок с отрицательным значением коэффициента передачи, создающий неустойчивый режим работы. Физически это означает, что имеющийся на входе сигнал усиливается в петле обратной связи до значения Uвых = gКуUвх, превышающего первоначальный сигнал Uвх и этот процесс происходит лавинообразно очень быстро (скачкообразно). Наличие областей ограничения на характеристике усилителя приведет к установлению на выходе одного из уровней насыщения V + или V –. Таким образом, при выполнении условия gКу >1 получаем релейную характеристику с двумя устойчивыми состояниями.
Если при uвх= 0 усилитель находится в состоянии uвых = u3 = – Uм, то напряжения на входах ОУ имеют значения u1 = – u2 = gUм. Это напряжение является уровнем отпускания устройства, т.к. для его перевода в другое состояние необходимо подать на вход uвх = u2 > Uот. Аналогично получим, что уровень срабатывания устройства составит Uср = – gUм. Полученное пороговое устройство с релейной характеристикой называют триггером Шмитта.
Для реализации триггера Шмитта на логических элементах следует последовательно соединить четное число инверторов и между выходом и входом включить резистор R2 (рис. 11.17,б). Полученное пороговое устройство с неинвертирующим входом имеет уровни срабатывания и отпускания
, ,
зависящие от напряжения Uп переключения ЛЭ, причем ширина петли характеристики пропорциональна логическому перепаду

|