施密特触发器的特性和应用

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1、施密特触发器的特性和应用   施密特触发器也有两个稳定状态，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，施密特触发器有不同的阀值电压。见图6-2：　　　　　　　　　　解释：当输入信号Vi减小至低于负向阀值V-时，输出电压Vo翻转为高电平VoH；而输入信号Vi增大至高于正向阀值V+时，输出电压Vo才翻转为低电平VoL。这种滞后的电压传输特性称回差特性，其值V+-V-称为回差电压。　　　一、用555定时器构成的施密特触发器1.电路组成:　　　　将555定时器的阀值输入端Vi1（6脚）、触发输入端Vi

2、2（2脚）相连作为输入端Vi，由Vo（3脚）或Vo’（7脚）挂接上拉电阻Rl及电源VDD作为输出端，便构成了如图6-3所示的施密特触发器电路。　　　　　　　　　                                           2.工作原理：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  如图所示，输入信号Vi，对应的输出信号为Vo，假设未接控制输入Vm。　①当Vi=0V时，即Vi1<2/3Vcc、Vi2<1/3Vcc,此时Vo=1。以后Vi逐渐上升,只要不高于阀值电压(2/3Vcc),输出Vo维持1不变。　②当Vi上升至高于阀值电压（2/3

3、Vcc）时，则Vi1>2/3Vcc、Vi2>1/3Vcc，此时定时器状态翻转为0，输出Vo=0，此后Vi继续上升，然后下降，只要不低于触发电位（1/3Vcc），输出维持0不变。　③当Vi继续下降，一旦低于触发电位（1/3Vcc）后，Vi1<2/3Vcc、Vi2<1/3Vcc，定时器状态翻转为1，输出Vo=1。总结：未考虑外接控制输入Vm时，正负向阀值电压V+=2/3Vcc、V-=1/3Vcc，回差电压△V=1/3Vcc。若考虑Vm，则正负向阀值电压V+=Vm、V-=1/2Vm，回差电压△V=1/2Vm。由此，通过调节外加电压Vm可改变施密特触发器的回差电压特性，从而改变输出脉冲的

4、宽度。二、施密特触发器的应用举例1.波形变换：　　施密特触发器可用以将模拟信号波形转换成矩形波，如图6-4所示将正弦波信号同相转换成矩形波的例子，输出脉冲宽度tpo可通过回差电压加以调节。　　　　　　2.波形整形　　若数字信号在传输过程中受到干扰变成如图6-5（a)所示的不规则波形，　　　              　可利用施密特触发器的回差特性将它整形成规则的矩形波。若负向阀值取为V-，则回差电压△V1=V+-V-。整形后输出波形如图6-5(b)所示。由于输入信号的干扰在输出中表现为三个矩形脉冲，这是错误的。若减小负向阀值取为V2-，则回差电压△V2=V+-V2->△V1。此时

5、整形后输出波形如图6-5(c)所示，消去了干扰。3.幅度鉴别：　　施密特触发器的翻转取决于输入信号是否高于V+或低于V-，利用此特性可以构成幅度鉴别器，用以从一串脉冲中检出符合幅度要求的脉冲。如图6-6所示，当输入脉冲大于V+时，施密特触发器翻转，输出端有脉冲输出；当输入脉冲幅度小于V-时，施密特触发器不翻转，输出端没有脉冲输出。它可以鉴别出脉冲幅度高于V+的输入信号。