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施密特触发电路( 简称)是一种波形整形电路,当任何波形的信号进入电路时,输出在正、负饱和之间跳动,产生方波或脉波输出。不同于比较器,施密特触发电路有两个临界电压且形成一个滞后区,可以防止在滞后范围内之噪声干扰电路的正常工作。如遥控接收线路,传感器输入电路都会用到它整形。

一般比较器只有一个作比较的临界电压,若输入端有噪声来回多次穿越临界电压时,输出端即受到干扰,其正负状态产生不正常转换。

利用施密特触发器状态转换过程中的正负反馈作用,可以把边沿变换缓慢的周期性信号变换为边沿很陡的矩形脉冲信号。

在图1的例子中,输入信号是由直流分量和正弦分量叠加而成的,只要输入信号的幅度大于VT+,即可在施密特触发器的输出端得到同频率的矩形脉冲信号。

数字系统中矩形脉冲经传输后会发生波形畸变。下图(a)波形的上升沿和下降沿明显变坏是由于传输线上电容较大。下图(b)波形的上升沿和下降沿将产生振荡现象是因为传输线较长且接收端的阻抗与传输线阻抗不匹配。下图(c)信号上出现附加的噪声是因为其他脉冲信号通过导线间的分布电容或公共电源线叠加到矩形脉冲信号上。

无论出现上述的那一种情况,都可以通过用施密特触发器整形而获得比较理想的矩形脉冲波形。由图可见,只要施密特触发器的VT+和VT-设置得合适,均能收到满意的整形效果。

由图3可见,若将一系列幅度各异的脉冲信号加到施密特触发器的输入端时,只有那些幅度大于VT+的脉冲才会在输出端产生输出信号。因此,施密特触发器能将幅度大于VT+的脉冲选出,具有脉冲鉴幅的能力。

利用施密特触发器构成多谐振荡器。其电路如图4所示。接通电源瞬间,电容C上

的电压为0V,输出v0为高电平。v0通过电阻R对电容C充电,当vi达到VT+时,施密特触发器翻转,输出为低电平,此后电容C又开始放电,vi下降,当vi下降到VT-时,电路又发生翻转,如此周而复始地形成振荡。其输入、输出波形如图5所示。若在图4中采用的是CMOS施密特触发器,且,根据图5的电压波形得到振荡周期计算公式为

当采用TTL施密特触发器(例如7414)时,电阻R不能大于470W,以保证输入端能够达到负向阈值电平。R的最小值由门的扇出数确定(不得小于100W)。对于典型的参数值(VT-=0. 8V,VT+=1.6V输出电压摆幅为3V),其输出的振荡频率为:

数字系统中,矩形脉冲在传输中经常发生波形畸变,出现上升沿下降沿不理想的情况,可用施密特触发器整形后,获得较为理想的矩形脉冲。

幅度不同、不规则的脉冲信号时加到施密特触发器的输入端时,能选择幅度大于欲设值的脉冲信号进行输出。

图1所示为用两个TTL门构成的施密特触发器电路。图中 G1为与非门,G2为反相器,vⅠ通过电阻R1和R2来控制门的状态。因为R1R2值不能取很大,因此串接二极管D,防止vO=VOH时,
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当输入vⅠ=0时,门G1截止,vO=VOH;门G2导通,输出vO=VOL。当vⅠ逐步上升,使二极管D导通,则:

式中,VD为二极管D导通压降,VOL0.3V0V.当v1上升到Vth时,由于G1另一输入端v1'仍低于Vth,电路状态不变。当vⅠ逐步上升至使v1'Vth(Vth为TTL门阈值电平)时,门G1将由截止转为导通;门G2由导通转为截止,vO=VOH,触发器发生一次翻转。此时vⅠ为上限触发电平,如果忽略v1'=Vth时G1的输入电流,则可得到

当输入vⅠ逐步下降时,只要vⅠVth,门G1将由导通转为截止,vO=VOH;门G2由截止转为导通,vO=VOL,触发器再次发生翻转,此时vⅠ为下限触发电平VT-=Vth,因此,电路的回差电压

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施密特触发器的基本原理_施密特触发器电路工作原理详解_555定时器组成施密特触发器

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施密特触发器(Schmidt trigger)是包含正回授的比较器电路。它也有两个稳定状态,但与一般触发器不同的是,施密特触发器采用电位触发方式,其状态由输入信号电位维持;对于负向递减和正向递增两种不同变化方向的输入信号,有不同的阈值电压。施密特触发器可作为波形整形电路,能将模拟信号波形整形为数字电路能够处理的方波波形,而且由于施密特触发器具有滞回特性,所以可用于抗干扰,其应用包括在开回路配置中用于抗扰,以及在闭回路正回授/负回授配置中用于实现多谐振荡器。

施密特触发电路是一种波形整形电路,当任何波形的信号进入电路时,输出在正、负饱和之间跳动,产生方波或脉波输出。不同于比较器,施密特触发电路有两个临界电压且形成一个滞后区,
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一般比较器只有一个作比较的临界电压,若输入端有噪声来回多次穿越临界电压时,输出端即受到干扰,其正负状态产生不正常转换,如图1所示。

施密特触发器如图2 所示,其输出电压经由R1 、R2 分压后送回到运算放大器的非反相输入端形成正反馈。因为正反馈会产生滞后(Hysteresis)现象,所以只要噪声的大小在两个临界电压(上临界电压及下临界电压)形成的滞后电压范围内,即可避免噪声误触发电路,如表1 所示

数字系统中,矩形脉冲在传输中经常发生波形畸变,出现上升沿和下降沿不理想的情况,可用施密特触发器整形后,获得较理想的矩形脉冲

幅度不同、不规则的脉冲信号施加到施密特触发器的输入端时,能选择幅度大于欲设值的脉冲信号进行输出。

幅值不同的信号在通过加上一个合适电容的施密特触发器后会产生矩形脉冲,矩形波脉冲信号,常用作脉冲信号源及时序电路中的时钟信号。

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施密特触发器最重要的特点是能够把变化缓慢的输入信号整形成边沿陡峭的矩形脉冲。同时,施密特触发器还可利用其回差电压来提高电路的抗干扰能力。它是由两级直流放大器组成,电路如图2-64所示。

两只晶体管的发射极连接在一起。该电路也有两个稳定状态,但它是靠电位触发的。它的两个稳态分别为vrrl饱和、VT2截止与VT2饱和、VT1截止。两个稳态的相互转换取决于输入信号的大小,当输入信号电位达到接通电位且维持在大于接通电位时,电路保持为某一稳态;如果输人信号电位降到断开电位且维持在小于断开电位时,电路迅速翻转且保持在另一状态,该电路常用于电位鉴别、幅度鉴别以及对任意波形进行整形。

1.施密特的主要作用是使得的小幅值干扰不会对反相器产生影响,从而避免了误动作的发生。因些斯密特触发器的最主要应用主要是为了提高抗干扰能力。如果刚好设定在5V的线V附近小范围的波动时,就会导致检测电路不停的动作。如果加上一个施密特触发器的话,就可以设定一个范围了。例如电压跌落到4.7V就断开,但要回升到5V才能接通。

施密特触发电路( 简称)是一种波形整形电路,当任何波形的信号进入电路时,输出在正、负饱和之间跳动,产生方波或脉波输出。不同于比较器,施密特触发电路有两个临界电压且形成一个滞后区,可以防止在滞后范围内之噪声干扰电路的正常工作。如遥控接收线路,传感器输入电路都会用到它整形。

一般比较器只有一个作比较的临界电压,若输入端有噪声来回多次穿越临界电压时,输出端即受到干扰,其正负状态产生不正常转换,如图1所示。

施密特触发器如图2 所示,其输出电压经由R1 、R2 分压后送回到运算放大器的非反相输入端形成正反馈。因为正反馈会产生滞后(Hysteresis)现象,所以只要噪声的大小在两个临界电压(上临界电压及下临界电压)形成的滞后电压范围内,即可避免噪声误触发电路,如表1 所示

如图6,当Vi 大于VR 时运算放大器的输出会得到一个正向电压输出;若VR 大于Vi 时则会得到一个负电压。电压的大小则由两个齐紊二极管来限压。理想的运算放大器其输出上升时间为0,而在实际的电路上是上可能得到这么理想的曲线,一般从负压上升到正压需要一小段的上升时间。换言之,运算放大器并上能立刻反应Vi 及VR 所形成的电压差。

如果参考电压VR 固定,那么当Vi 慢慢增加时,仅在Vi-VR》=V1 时。运算放大器的输出达到Vmax;而当Vi 渐渐减小时却必须于Vi-VR《=V1 伏特时,输出才为Vmin。也即,欲达Vmax 及Vmin 输出电压的条件上一样,两者Vi-VR值相差V1,这种情形称为迟滞(hysteresis)现象。史密特触发器便是利用这种现象而做成的电路。反相的史密特触发器,输出电压经由分压电路回授至运算放大器,参考电压则加在R1 及R2 的末端。回授 值为R2/(R1+R2),此电路为正回授,如果输出增加了V,则有回授V 到运算放大器。

若此时V+渐渐小至V2,则输出又转为Vmax。由于迟滞现象,使得触发输出电压转相的电压有所上同,输入电压增加产生输出转相时所的电压,要比输入电压降低时所产生的输出转相所需电压来得大(V1》V2)。

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