单稳态触发器与施密特触发器原理及应用(doc 8页)
施密特触发器芯片
施密特触发器芯片施密特触发器芯片（Schmitt Trigger）是一种常用的触发器电路，可将输入的模拟信号转换为具有明确的数字电平输出。
它的主要作用是去除输入信号中的噪声和干扰，提高系统的稳定性和可靠性。
本文将详细介绍施密特触发器芯片的原理、工作方式和应用。
施密特触发器芯片的原理基于正反馈电路。
它由一个比较器和一个正反馈网络组成。
比较器是一个比较输入信号与参考电压的电路，当输入信号超过某个阈值时，比较器的输出发生变化。
正反馈网络将比较器的输出再送回到比较器的输入端，起到放大和延迟的作用，使输入信号在阈值附近产生明确的高低电平输出。
施密特触发器芯片的工作方式如下：1. 当输入信号低于低阈值（Low Threshold）时，比较器的输出为低电平。
2. 当输入信号高于高阈值（High Threshold）时，比较器的输出为高电平。
3. 当输入信号介于低阈值和高阈值之间时，比较器的输出保持不变，即保持之前所处的电平状态。
施密特触发器芯片的应用非常广泛，以下列举几个典型的应用场景：1. 信号整形和去噪声。
施密特触发器芯片可以将输入信号的波形整形为方波，并去除信号中的噪声和干扰。
2. 模拟信号转换为数字信号。
施密特触发器芯片可以将模拟信号转换为明确的数字电平，便于数字系统的处理和分析。
3. 脉冲检测和信号触发。
施密特触发器芯片可以检测输入信号的上升沿和下降沿，触发其他逻辑电路的动作。
4. 数字数据信号重构。
施密特触发器芯片可以对数字信号进行重新采样和整形，恢复丢失的信号信息。
5. 单稳态触发器。
施密特触发器芯片还可以构成单稳态（Monostable）触发器，用于产生一定的定时延迟。
总之，施密特触发器芯片是一种重要的电路元件，广泛应用于电子系统中的信号处理、数字逻辑和定时控制等领域。
它具有去噪声、整形波形、转换信号等功能，能提高系统的稳定性和可靠性。
在实际应用中，我们可以根据具体的需求选择不同类型的施密特触发器芯片，如门电路（如与门、或门）、晶体管电路和集成电路等。
施密特触发器工作原理
施密特触发器工作原理施密特触发器是一种常用的电子元件，它可以在输入信号达到一定阈值时产生输出，并且在输入信号下降到另一个阈值时再次产生输出。
它的工作原理基于正反馈的电路结构，下面我们将详细介绍施密特触发器的工作原理。
首先，施密特触发器由两个晶体管和若干个电阻器、电容器组成。
其中，两个晶体管的基极通过电阻器相连，形成一个正反馈回路。
当输入信号加到施密特触发器的输入端时，如果输入信号的幅值超过了一个特定的阈值，那么触发器的输出端就会产生一个高电平输出。
这个阈值通常称为上升沿触发点。
而当输入信号下降到另一个特定的阈值时，输出端就会产生一个低电平输出，这个阈值通常称为下降沿触发点。
其次，施密特触发器的工作原理是基于正反馈回路的特性。
当输入信号超过上升沿触发点时，输出端产生高电平输出，这个高电平输出会通过正反馈回路传递到另一个晶体管的基极，使得这个晶体管导通，从而进一步增强输出端的高电平信号。
这种正反馈的作用会使得输出信号的变化更加迅速和明显，从而形成一个明显的输出脉冲。
而当输入信号下降到下降沿触发点时，输出端产生低电平输出，这个低电平输出同样会通过正反馈回路传递到另一个晶体管的基极，使得这个晶体管截止，从而进一步减弱输出端的低电平信号。
这种正反馈的作用会使得输出信号的变化更加迅速和明显，从而形成一个明显的输出脉冲。
最后，施密特触发器的工作原理可以总结为，当输入信号超过上升沿触发点时，输出端产生高电平输出；当输入信号下降到下降沿触发点时，输出端产生低电平输出。
这种工作原理使得施密特触发器在数字电路中具有重要的应用，例如在脉冲发生器、频率倍增器、数字比较器等电路中都可以看到它的身影。
总之，施密特触发器是一种基于正反馈回路的电子元件，它的工作原理是基于输入信号的阈值触发点，通过正反馈回路产生明显的输出信号。
它在数字电路中有着广泛的应用，对于理解它的工作原理有助于我们更好地设计和应用数字电路。
单稳施密特触发器的电路工作原理及电路主要参数的估
回差 : VT
VT
VT-
2
R1 R2
VTH
R1 R2
VDD
施密特触发电路的电压传输特性：
同相输出施密特触发器
v
O
VOH
反相输出施密特触发器 v'o
VOH
VOL
o VT- VT+
vI
VOL
O VT－ VT+
vI
施密特触发电路的工作特点：
1、 电路具有两个不同的阈值电压，存在回差。
输入信号在上升过程中，使输出电平发生跳变时所对应I 的值——正向阈值电压 (VT+)； 输入信号在下降过程中，使输出电平发生跳变时所对应I 的值——负向阈值电压 (VT-)。
当 υA =VTH，电路产生如下正反馈 ：
vI↓ vA↓ vO1↑ vO↓
vO1
vO=VOL vO1= VOH
负向阈值电↓压 (VT-): 输入↓信号在下降过程中，使输出电平发生跳
变时所对应I 的值。
A
VTH
R2 R1 R2
VT-
R1 R1 R2
VDD
VT-
(1
R1 R2
)VTH
第9章 脉冲波形的产生和整形
教学基本要求
1、熟练掌握多谐振荡电路、单稳态电路、施密特触 发电路的工作特点；正确理解其电路组成及工作原理。
2、掌握多谐、单稳、施密特触发器MSI器件的逻辑 功能及主要参数的估算。 3、掌握555定时器的工作原理。
4、重点掌握由555定时器组成的多谐、单稳、施密特 触发器的电路、工作原理及电路主要参数的估算。
1A 1 1Y 2
2A 3 2Y 4
总结单稳态电路,多谐振荡器及施密特触发器的功能和各自的特点
总结单稳态电路,多谐振荡器及施密特触发器的功能和各自的
特点
1. 单稳态电路
功能：单稳态电路常用于产生固定时长的脉冲电信号，可广泛应用于定时、计数、测量等领域。
特点：单稳态电路一般由一个RC电路和一个触发器构成，工
作原理是在一定条件下，输入信号变化时，电路产生一个输出电平迅速上升或下降，保持一段时间后自动恢复原状态。
其特点是操作简单、时序控制准确、设计灵活。
2. 多谐振荡器
功能：多谐振荡器是一种可产生多种频率的电路，可用于产生多个频率的信号，广泛用于电子音乐合成、声光效果等领域。
特点：多谐振荡器由一个或多个谐振回路、放大器和反馈电路组成。
它的特点是可以产生多种频率的正弦波、方波、三角波等信号，并且可以在调节参数的情况下改变频率、幅度和波形。
3. 施密特触发器
功能：施密特触发器是一种用于信号整形、判别与转换的电路，可广泛应用于计算机和通讯等领域。
特点：施密特触发器是基于正反馈电路的，通过自身正反馈的作用，使得输入信号在电路的输出端被整形。
其特点是能够使得输入信号稳定地转换为数字信号，且通过调节电路参数，可实现滤波、判别、增益控制等功能。
电子技术课件第八章施密特触发器和单稳态触发器的逻辑
UuCC
发器状态翻转，uO 跃变为低电平 UOL。
E析NUU时OT=TE省+-1N略时=它，0。时不，影u响O振= 荡1t，器多电这阻翻谐路时转R振O工，当C荡放作u经u器O电C，重R下不，下新和降工使面跃施到作u分变密C；U下为特T-降高触时。电发，平器触的U发O输器H，出又电
触发器。
uI
输
入
暂稳态期间
单
波 形
不能再次触发。
稳
下O面通过工作波形的分析来说t 明可
工 作 波 形 举 例
单 稳 输 出 波 形
不可重重区复别触。uO发型和不可重复触发型触时发，器触输的出发翻脉转冲为到暂来
复
tW
tW
稳态，经暂稳态持
触
发 型
O
续时间 tW 后重新自 外触发脉冲未来 动t回到稳态。
TR-A TR-B TR+
一般接法
Q
RI CX RX/CX
单可 稳重 输复 出触
uO 时，输出为稳态。
tW
tW
暂稳态期间能再 次触发。其输出脉宽 将在原暂稳态时间基 础上再展宽 tW 。
波发
形型 O
t
(二)8.4.2集成单稳态触发器
1. TTL 不可重复触发型单稳态触发器 CT74121 的逻辑符号 外接元件和连线少，触发方式灵活，既可用输
触发信有入分号3 方脉个输便冲，的而正TR且跃-A工变作触稳发定，性又好可。用因负此跃应变单用触稳很发不的广，可限泛使重定。用复符十触号发型
是一种多用途集成电路，只要外接少量阻容 元件就可构成施密特触发器、单稳态触发器和多 谐振荡器等，使用方便、灵活，应用广泛。
施密特、单稳态触发器仿真实验
上海大学本科生课程作业题目：数字电子技术课程实践项目二课程名称：数字电子技术学院：机电工程与自动化学院*名：**学号：********题目要求：用555定时器构成的单稳态触发器、多谐振荡器、施密特触发器进行设计和仿真 1.单稳态触发器：1.1 工作原理：单稳态电路的组成和波形下图所示。
当电源接通后，Vcc 通过电阻R 向电容C 充电，待电容上电压Vc 上升到2/3Vcc 时，RS 触发器置0，即输出Vo 为低电平，同时电容C 通过三极管T 放电。
当触发端2的外接输入信号电压Vi ＜1/3Vcc 时，RS 触发器置1,即输出Vo 为高电平，同时，三极管T 截止。
电源Vcc 再次通过R 向C 充电。
输出电压维持高电平的时间取决于RC 的充电时间，当t=t W 时，电容上的充电电压为；CC RC tCC C V e V v w 321=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-，所以输出电压的脉宽 t W =RCln3≈1.1RC 。
一般R 取1k Ω～10M Ω，C ＞1000pF 。
值得注意的是：t 的重复周期必须大于t W ，才能保证放一个正倒置脉冲起作用。
由上式可知，单稳态电路的暂态时间与VCC 无关。
因此用555定时器组成的单稳电路可以作为精密定时器。
单稳态电路的电路图和波形图1.2 555单稳态触发器的设计：1.2.1 电路设计基本原理：单稳态触发器具有稳态和暂稳态两个不同的工作状态。
在外界触发脉冲作用下，它能从稳态翻转到暂稳态，在暂稳态维持一段时间以后，在自动返回稳态；暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数，与触发脉冲的宽度和幅度无关。
由于单稳态触发器具有这些特点，常用来产生具有固定宽度的脉冲信号。
按电路结构的不同，单稳态触发器可分为微分型和积分型两种，微分型单稳态触发器适用于窄脉冲触发，积分型适用于宽脉冲触发。
无论是哪种电路结构，其单稳态的产生都源于电容的充放电原理。
用555定时器构成的单稳态触发器是负脉冲触发的单稳态触发器，其暂稳态维持时间为T w=lnRC=1.1RC,仅与电路本身的参数R、C 有关。
施密特触发器工作原理
施密特触发器工作原理
施密特触发器是一种常见的电路元件，用于产生非常稳定的数字信号输出。
它的工作原理基于正反馈和负反馈的结合，能够在输入信号超过一定阈值时切换输出状态。
在本文中，我们将详细介绍施密特触发器的工作原理及其应用。
首先，让我们来了解一下施密特触发器的基本结构。
它由两个电阻和一个正反馈的比较器组成。
当输入信号超过一定阈值时，比较器输出高电平，从而改变电路的状态。
这种正反馈的结构使得施密特触发器具有较高的噪声抑制能力和良好的稳定性。
施密特触发器的工作原理可以通过一个简单的电路图来说明。
当输入信号超过阈值Vt1时，比较器输出高电平，导通第一个电阻，从而使得输出电压为低电平。
当输入信号下降到阈值Vt2时，比较器输出低电平，截断第一个电阻，从而使得输出电压为高电平。
这样，施密特触发器就实现了在输入信号超过一定阈值时切换输出状态的功能。
施密特触发器在数字电路中有着广泛的应用。
例如，在脉冲发生器中，它可以产生稳定的脉冲信号；在数字系统中，它可以用于信号的整形和去除噪声；在电子开关中，它可以实现稳定的触发功能。
由于其稳定性和可靠性，施密特触发器在数字电路设计中扮演着重要的角色。
总之，施密特触发器是一种基于正反馈和负反馈结合的电路元件，能够产生稳定的数字信号输出。
它的工作原理简单明了，应用广泛。
通过本文的介绍，相信读者对施密特触发器的工作原理有了更深入的了解，希望能够对您的学习和工作有所帮助。
6.3~7单稳态触发器和施密特触发器
7 5KΩ
截止 (地) 地1
由555定时器组成的单稳态触发器工作原理 555定时器组成的单稳态触发器工作原理 +UCC R1 5 6 ui
1
UCC 8
5KΩ
4 (复位端 复位端) 复位端
∞ 0 1
RD Q SD Q
VA
5KΩ
+ C1+ +
0 稳定状态 1 0 1
2
VB
T
∞ 0 1
C2+
3uO Q=1 Q=0
RD=1 SD=1
t
保持" 保持"0" 态
+UCC R
ui
RD=0 SD=1 Q=0 t Q=1
μ 0.01 F
ui uC
C RD=1 SD=0
. .
Q=1
5 8 4 6 3 2 71
uO
2/3UCC
uC uO
.
t
暂稳态
T截止 截止 Q=0 C充电 充电 因此暂稳态的长短 取决于RC时间常数 取决于 时间常数
+ ∞u 0 +
-
控 制 逻 辑
时钟
�
1. 转换原理 (待转换的模拟电压) UI 待转换的模拟电压) 试探电压 UA
D/A转换器 D/A转换器 清0,置数 砝码是 否保存 数码寄存器 "1"状态是否保留 控制端 清0,置数 顺序脉冲发生器 放哪一 个砝码 N位A/D转换器,转换一次需要n+2个时钟脉冲周期 A/D转换器 转换一次需要n+2个时钟脉冲周期 转换器, CP(移位命令 CP(移位命令) 移位命令)
uc
>2/3 UCC
7 5KΩ
单稳态触发器与施密特触发器原理及应用
单稳态触发器与施密特触发器原理及应用1.单稳态触发器的原理：单稳态触发器，也称为单稳多谐振荡器，是一个能够在输入信号发生变化时，产生一个固定时间的输出脉冲的元件。
它有两个稳态，一个是触发态，另一个是稳定态。
在触发态时，输出保持一个较低的电平；在稳定态时，输出保持一个较高的电平。
当输入信号发生变化时，触发器进入触发态并产生一个固定宽度的输出脉冲，然后返回稳定态。
单稳态触发器的原理是通过RC电路的充放电过程实现的。
当输入信号变为高电平时，电容开始充电，直到电压达到了触发器的门限电压。
这时，触发器进入稳定态。
而当输入信号变为低电平时，电容开始放电，直到电压降到触发器的触发电平。
这时，触发器进入触发态并产生一个固定宽度的输出脉冲。
2.单稳态触发器的应用：-消抖器：将机械开关产生的抖动信号转换为一个稳定的输出信号。
-一次性多谐振荡器：使用单稳态触发器的稳定脉冲输出来控制多谐振荡器的频率，实现一个稳定的脉冲输出。
-电平传递：将一个短时脉冲信号转换为一个稳定的电平信号输出。
3.施密特触发器的原理：施密特触发器，又称为滞回比较器，是一种具有正反馈的比较器。
它的输入信号必须经过两个不同的阈值电平才能改变输出状态。
施密特触发器有两个稳态，一个是高稳态，另一个是低稳态。
当输入信号超过上阈值电平时，触发器从低稳态切换到高稳态；当输入信号低于下阈值电平时，触发器从高稳态切换到低稳态。
施密特触发器的原理是利用正反馈产生滞回特性。
当输入信号超过上阈值电平时，正反馈会加强这个变化，使得输出电平更快地从低电平切换到高电平。
而当输入信号降低到下阈值电平时，正反馈会加强这个变化，使得输出电平更快地从高电平切换到低电平。
4.施密特触发器的应用：施密特触发器常用于数字信号处理中的滤波和门控电路等应用。
具体应用包括：-模数转换器：将模拟信号转换为数字信号时，需要滤除输入信号中的噪声和抖动。
施密特触发器可以用来实现这个滤波功能。
-数字信号选择器：当多个数字信号输入时，施密特触发器可以用来实现对一些信号的优先级选择。
单稳态触发器
2.按工作特点
可重复触发单稳态触发器
一、用CMOS门电路组成的微分型单稳态触发器
1. 电路 CMOS与非门构成的微分型 单稳态触发器 稳态为1
vO1 G1 & vI Cd vd Rd vO 1 D vI2 R G2
vI
CMOS或非门构成的微分型 单稳态触发器
稳态为0
vO1 G1 ≥1 Cd vd Rd 1 Dv I2 v C R VDD C vO G2
8.2 施密特触发器
施密特触发器电压传输特性及工作特点：
1.施密特触发器属于电平触发器件，当输入信号达到某一定电压 值时，输出电压会发生突变。 2.电路有两个阈值电压。输入信号增加和减少时，电路的阈值电压
分别是正向阈值电压（VT+）和负向阈值电压（VT-） 。
vO VOH
1
vo VOH
vO vI
1
t
vI
Cd
tw
0 t1 t2 t
vd Rd
D vI2 v C R VDD
3.主要参数的计算
tW
⑴ 输出脉冲宽度tw C ( )C ( 0 ) RC ln C ( ) V TH
vI 0 vd 0 vO
1
t
vC(0+) = 0；vC() =VDD =RC, VTH = VDD /2 V DD 0 t w RC ln V DD V TH = RCln2
vI
vO
VOL o VT- VT+ vI
VOL O
VT－ VT+
vI
同相输出施密特触发器
反相输出施密特触发器
一、用门电路组成的施密特触发器
1.电路组成
R2 R1 G1 1 G2 1 vO vO1
单稳态触发器与施密特触发器原理及应用
CD4047BE单稳态触发器原理及应用多谐振荡器是一种自激振荡电路。
因为没有稳定的工作状态，多谐振荡器也称为无稳态电路。
具体地说，如果一开始多谐振荡器处于0状态，那么它在0状态停留一段时间后将自动转入1状态，在1状态停留一段时间后又将自动转入0状态，如此周而复始，输出矩形波。
图6.4.1 对称式多谐振荡器电路对称式多谐振荡器是一个正反馈振荡电路[图6.4.1，]。
和是两个反相器，和是两个耦合电容，和是两个反馈电阻。
只要恰当地选取反馈电阻的阻值，就可以使反相器的静态工作点位于电压传输特性的转折区。
上电时，电容器两端的电压和均为0。
假设某种扰动使有微小的正跳变，那么经过一个正反馈过程，迅速跳变为，迅速跳变为，迅速跳变为，迅速跳变为，电路进入第一个暂稳态。
电容和开始充电。
的充电电流方向与参考方向相同，正向增加；的充电电流方向与参考方向相反，负向增加。
随着的正向增加，从逐渐上升；随着的负向增加，从逐渐下降。
因为经和两条支路充电而经一条支路充电，所以充电速度较快，上升到时还没有下降到。
上升到使跳变为。
理论上，向下跳变，也将向下跳变。
考虑到输入端钳位二极管的影响，最多跳变到。
下降到使跳变为，这又使从向上跳变，即变成，电路进入第二个暂稳态。
经一条支路反向充电（实际上先放电再反向充电），逐渐下降。
经和两条支路反向充电（实际上先放电再反向充电），逐渐上升。
的上升速度大于的下降速度。
当上升到时，电路又进入第一个暂稳态。
此后，电路将在两个暂稳态之间来回振荡。
非对称式多谐振荡器是对称式多谐振荡器的简化形式[图6.4.6]。
这个电路只有一个反馈电阻和一个耦合电容。
反馈电阻使的静态工作点位于电压传输特性的转折区，就是说，静态时，的输入电平约等于，的输出电平也约等于。
因为的输出就是的输入，所以静态时也被迫工作在电压传输特性的转折区。
图6.4.6 非对称是多谐振荡器电路环形振荡器[图6.4.10]不是正反馈电路，而是一个具有延迟环节的负反馈电路。
物理学实验讲义——单稳态触发器与施密特触发器
实验七单稳态触发器与施密特触发器一、实验目的1、掌握使用集成门电路构成单稳态触发器的基本方法2、熟悉集成单稳态触发器的逻辑功能及其使用方法3、熟悉集成施密特触发器的性能及其应用二、实验原理在数字电路中常使用矩形脉冲作为信号，进行信息传递，或作为时钟信号用来控制和驱动电路，使各部分协调动作集成六施密特触发器CC40106如图7－1为其逻辑符号及引脚功能，它可用于波形的整形，也可作反相器或构成单稳态触发器和多谐振荡器。
图7-1 CD40106引脚排列（1）将正弦波转换为方波，如图7－2所示。
v iv ov i v O（a）（b）图7－2 正弦波转换为方波（2)构成多谐振荡器，如图7－3所示。
v o图7－3 多谐振荡器（3)构成单稳态触发器图7－4（a)为下降沿触发；图7－4（b)为上升沿触发。
v i vOV DDv i v OV SS（a）(b)图7－4 单稳态触发器三、实验设备与器件1、数字实验箱2、信号发生器3、示波器4、万用表5、CD40106 2CK15电位器、电阻、电容若干四、实验内容1、按图7－2接线，构成整形电路，输入信号可由信号发生器提供，图中串联的2K电阻起限流保护作用。
信号发生器输出信号：正弦信号、频率1KHZ，调节信号电压4V（Vpp）和7V（Vpp）。
用示波器CH1、CH2分别观察Vi和Vo 的波形，表在下表画出但输入信号为7V（Vpp）时Vi和Vo的波形。
（设置CH1：垂直灵敏度：2V 时间灵敏度：200us）（设置CH2：垂直灵敏度：2V 时间灵敏度：200us）2、为避免实验接线影响，先将信号发生器、示波器、芯片CD40106和实验箱所有接线去掉。
按图7－3接线，用示波器观测输出波形，测定振荡频率。
五、实验报告：总结单稳态触发器及施密特触发器的特点及其应用。
单稳态触发器 双稳态触发器 施密特触发器 张立恒个人理解总结
触发器在实际的数字系统中往往包含大量的存储单元，而且经常要求他们在同一时刻同步动作，为达到这个目的，在每个存储单元电路上引入一个时钟脉冲（CLK）作为控制信号，只有当CLK到来时电路才被“触发”而动作，并根据输入信号改变输出状态。
把这种在时钟信号触发时才能动作的存储单元电路称为触发器，以区别没有时钟信号控制的锁存器。
根据逻辑功能的不同特点，把触发器分为RS、JK、T、D等几种类型。
单稳态电路输出只有一个稳定状态，触发翻转后经过一段时间会回到原来的稳定状态，一般作固定脉冲宽度整形。
但由于这种电路必须具备在外部脉冲作用下，输出能产生一个具有恒定宽度和幅度的矩形脉冲，也就是使输出从原始状态翻转为另一种状态，但这是一个暂态现象，经过一段时间后，有回到初始状态，叫单稳态。
双稳态电路有两个稳定状态，触发翻转后会一直保持，有记忆效用，一般作存储器或计数器。
多谐振荡器可以直接产生矩形脉冲信号，它有两个稳定状态，在没有外来触发信号的作用下。
电路始终处于原来的稳定状态。
由于它具有两个稳定状态，故称为双稳态电路。
在外加输入触发信号作用下，双稳态电路从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态。
施密特触发器状态转换过程中的正反馈作用，可以把边沿变化缓慢的周期性信号变换为边沿很陡的矩形脉冲信号。
多谐振荡器是没有稳定状态的输出，一旦给电就会在输出端得到不停变换的0和1，变换的频率决定于电阻电容的参数。
多谐振荡器是一种自激振荡电路，不需要外加输入信号，就可以自动地产生出矩形脉冲。
555定时器可以组成多谐振荡器，用石英晶体也定时器可以组成多谐振荡器。
石英晶体振荡器的特点是f o的稳定性极好。
单稳态和施密特可以对波形信号进行变换和整形施密特触发器和单稳态触发器，虽然不能自动地产生矩形脉冲，但却可以把其它形状的信号变换成为矩形波，为数字系统提供标准的脉冲信号。
施密特触发器原理图解
施密特触发器原理图解重要特性：施密特触发器具有如下特性：输⼊电压有两个阀值VL、VH，VL施密特触发器通常⽤作缓冲器消除输⼊端的⼲扰。
施密特波形图 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。
门电路有⼀个阈值电压，当输⼊电压从低电平上升到阈值电压或从⾼电平下降到阈值电压时电路的状态将发⽣变化。
施密特触发器是⼀种特殊的门电路，与普通的门电路不同，施密特触发器有两个阈值电压，分别称为正向阈值电压和负向阈值电压。
在输⼊信号从低电平上升到⾼电平的过程中使电路状态发⽣变化的输⼊电压称为正向阈值电压，在输⼊信号从⾼电平下降到低电平的过程中使电路状态发⽣变化的输⼊电压称为负向阈值电压。
正向阈值电压与负向阈值电压之差称为回差电压。
它是⼀种阈值开关电路，具有突变输⼊——输出特性的门电路。
这种电路被设计成阻⽌输⼊电压出现微⼩变化（低于某⼀阈值）⽽引起的输出电压的改变。
利⽤施密特触发器状态转换过程中的正反馈作⽤，可以把边沿变化缓慢的周期性信号变换为边沿很陡的矩形脉冲信号。
输⼊的信号只要幅度⼤于vt+，即可在施密特触发器的输出端得到同等频率的矩形脉冲信号。
当输⼊电压由低向⾼增加，到达V+时，输出电压发⽣突变，⽽输⼊电压Vi由⾼变低，到达V-，输出电压发⽣突变，因⽽出现输出电压变化滞后的现象，可以看出对于要求⼀定延迟启动的电路，它是特别适⽤的. 从传感器得到的矩形脉冲经传输后往往发⽣波形畸变。
当传输线上的电容较⼤时，波形的上升沿将明显变坏；当传输线较长，⽽且接受端的阻抗与传输线的阻抗不匹配时，在波形的上升沿和下降沿将产⽣振荡现象；当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时，信号上将出现附加的噪声。
⽆论出现上述的那⼀种情况，都可以通过⽤施密特反相触发器整形⽽得到⽐较理想的矩形脉冲波形。
单稳态触发器、多谐振荡器和施密特触发器的功能简介
三．单稳态触发器、多谐振荡器和施密特触发器的功能简介图9.1.3给出了这三种器件的相关信号波形，以下，通过对这些信号波形的讲解，来简介这三种电路的功能特点。
图9.1.3 脉冲波形的产生与整形电路的相关信号波形（a ）单稳态触发器 （b ）多谐振荡器 （c ）施密特触发器1. 单稳态触发器用于生成单稳态脉冲的电路，称为单稳态触发器，图9.1.3（a ）为其输出电压波形。
分析图9.1.3（a ）可知，单稳态触发器的输出状态波形上，存在一个稳态和一个暂稳态（简称：暂态）。
具体而言，输出信号长期保持在稳态0上，某时刻，出现输入触发信号，则输出状态从稳态0翻转到暂稳态1，并维持一段时间（脉冲宽度）后，再回到稳态0。
并且，持续时间与输入激励无关，仅由电路自身的参数决定。
2. 多谐振荡器多谐振荡器是一种自激振荡电路，无稳态电路，只要接通电源后，无需外加输入激励信号，输出端就会产生图9.1.3（b ）所示的矩形脉冲信号。
由于矩形脉冲包含有丰富的谐波分量，所以习惯上将这种自激振荡电路称为多谐振荡器，常常用做时钟脉冲发生器，后级再配合一定的分频电路，可以为一个数字电路系统中，各个单元提供频率不同的时钟信号，使整个系统按合理的时序关系协调工作。
并且，多谐振荡器的输出矩形脉冲的高电平、低电平持续时间 的大小，可以通过调节电路自身的参数来方便地改变。
3. 施密特触发器施密特触发器（Schmitt Trigger ）是一种常用的脉冲波形变换电路，图9.1.3（c ）所示为一种施密特触发器典型的输出、输出信号对应关系。
观察图9.1.3（c ），从逻辑关系上看，所示的施密特触发器实现的是非逻辑，可称为“反相施密特触发器”，但具有与普通非门不同的特点：W t W t 21T T 、★ 输入信号上升过程中，输出状态翻转时对应的输入电平，与输入信号下降过程中，输出状态翻转时对应的输入电平 的大小不同，而普通非门的两者是相同的。
此特点通俗讲，即施密特触发器实现非逻辑，但输入信号上升沿和下降沿上，信号0、1分界点不同。
单稳态触发器与施密特触发器原理及应用
单稳态触发器与施密特触发器原理及应用单稳态触发器（Monostable Multivibrator）是一种具有两个稳态（稳态1和稳态2）的触发器，但在激励条件改变后，只能保持一种稳态的触发器。
单稳态触发器在输入信号由低电平（稳态1）变为高电平时，输出会产生一个固定的时间延迟脉冲，然后返回到低电平（稳态2）。
在没有输入信号的情况下，输出稳定在稳态2的低电平状态。
单稳态触发器的原理是基于RC（电阻-电容）延迟时间。
输出状态由电容器充电和放电的时间决定。
当输入信号由低电平变为高电平时，电容器开始充电。
当输入信号保持高电平时，电容器继续充电，直到达到一些阈值电压。
到达该阈值电压后，输出状态发生翻转，输出低电平脉冲。
然后电容器通过放电电阻放电，直到电容器完全放电，输出回到稳态2单稳态触发器的应用很广泛。
其中一个常见的应用是产生固定宽度的脉冲。
例如，当需要在输入信号上产生一个固定时间的脉冲来控制其他电路的操作时，可以使用单稳态触发器。
另一个应用是作为计时电路中的一部分，例如倒计时器或延时器。
施密特触发器（Schmitt Trigger）是一种具有两个稳态的触发器，反馈电路具有正反馈特性。
在输入信号的幅值超过一定阈值电压时，输出发生翻转。
施密特触发器可以解决输入信号噪声问题，而单稳态触发器则没有这种功能。
施密特触发器的原理是基于反馈电路，此电路具有两个阈值电压：上阈值电压（Vth）和下阈值电压（Vtl）。
当输入信号的幅值大于上阈值电压时，输出状态翻转为高电平；当输入信号的幅值小于下阈值电压时，输出状态翻转为低电平。
输入信号的变化必须超过上阈值电压或下阈值电压的差值才能引起输出状态的改变。
施密特触发器的应用也很广泛。
一个常见的应用是用于数字信号处理中的信号整形。
施密特触发器可以将不稳定的输入信号转换为稳态的输出信号。
另一个应用是在电路中消除噪声，例如用于消除开关接点引起的抖动。
综上所述，单稳态触发器和施密特触发器都是常见的触发器类型。
单稳态触发器课件
脉冲整形
总结词
单稳态触发器可以对输入的脉冲信号 进行整形，改变其脉冲宽度或脉冲周 期。
详细描述
利用单稳态触发器的暂态保持功能， 可以对输入的脉冲信号进行整形，改 变其脉冲宽度或脉冲周期，以满足不 同电路对脉冲信号的要求。
信号分离
总结词
单稳态触发器可以对复杂的信号进行分离，提取出所需的单个信号。
详细描述
输出信号的特性
输出信号的稳定性
单稳态触发器的输出信号应该是稳定 的，即在触发器触发后，输出信号应 该保持在一个恒定的状态，直到下一 次触发。
输出信号的延迟时间
单稳态触发器有一个延迟时间，即从 输入信号触发到输出信号稳定所需的 时间。延迟时间的长短会影响触发器 的性能，需要根据实际需求进行优化 。
电路参数的设计
分类与比较
分类
根据电路结构和工作原理，单稳 态触发器可分为施密特触发器和 多谐振荡器等类型。
比较
施密特触发器主要用于信号整形 和阈值检测，而多谐振荡器主要 用于产生脉冲信号。
02
单稳态触发器的应用
定时器
总结词
单稳态触发器可以用于产生精确的时间延迟，具有定时功能 。
详细描述
在电路中，单稳态触发器可以在输入信号的作用下，从稳态 翻转到暂态，并在一定时间后自动返回到稳态。这段时间即 为单稳态触发器的定时时间，可以用来实现精确的时间延迟 和定时操作。
特点
单稳态触发器具有暂态和稳态两个工作状态，当输入信号触发时，电路进入暂 态，经过一定时间后自动返回稳态。
工作原理
01
02
03
输入信号触发
当输入信号达到一定幅度 时，单稳态触发器由稳态 转换为暂态。
暂态过程
在暂态过程中，电路输出 信号的幅度和时间由电路 的RC时间常数决定。
数字电路施密特触发器
)VTH
(1 0.5) 5V
I1
7.5V
vO1
VT
(1
R1 R2
)VTH
(1 0.5) 5V
2.5V
VT VT VT 5V
VOH VTH R2
I OH (max)
施密特触发器旳应用
1. 波形变换
1
vI
vO
vO1 VOH
VOL
o VT_
VT+
vvvTTI - +
vO
VOH
VOL
q t pH
86.2
0.439 43.9%
t pH t pL 86.2 110
VL0O
T1 T2
t t
8.3.2 分析RC环形多谐振荡电路，画出各点波形
C
5000pF
R
Rs
1
1
1
vo1
vo2 400Ω vR 100Ω
vo3
G1
G2
G3
1
vo
G4
8.3.3 石英晶体振荡器
1、石英晶体电路符号和选频特征
VT
VT+
(1
R1 R2
)VTH
(3) υI1 VTH电路,维持 υ O=VOH 不变
(4)当υI下降, υI1也下降 ,只要υI1 > VTH， 则保持 υo =VOH
当 υI1 =VTH，电路产生如下正反馈 ：
R2
G1
G2
vI↓
vI1↓ vO1↑
vO↓ vI
R1
1
1
vO
vO= VOL
vI1
vO1
3. 振荡周期旳计算
T1 : vI(0+) 0；vC() VDD =RC, t = t2-t1
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单稳态触发器与施密特触发器原理及应用(doc 8页)
CD4047BE
单稳态触发器原理及应用
多谐振荡器是一种自激振荡电路。
因为没有稳定的工作状态，多谐振荡器也称为无稳态电路。
具体地说，如果一开始多谐振荡器处于0状态，那么它在0状态停留一段时间后将自动转入1状态，在1状态停留一段时间后又将自动转入0状态，如此周而复始，输出矩形波。
图6.4.1 对称式多谐振荡器电路
对称式多谐振荡器是一个正反馈振荡电路[图6.4.1，]。
和是两个反相器，和是两个耦合电容，和是两个反馈电阻。
只要恰当地选取反馈电阻的阻值，就可以使反相器的静态工作点位于电压传输特性的转折区。
上电时，电容器两端的电压和均为0。
假设某种扰动使有微小的正跳变，那么经过一个正反馈过程，迅速跳变为，迅速跳变为，迅速跳变为，迅速跳变为，电路进入第一个暂稳态。
电容和开始充电。
的充电电流方向与参考方向相同，
正向增加；的充电电流方向与参考方向相反，负向增加。
随着的正向增加，从逐渐上升；随着的负向增加，从逐渐下降。
因为经和两条支路充电而经一条支路充电，所以充电速度较快，上升到时还没有下降到。
上升到使跳变为。
理论上，向下跳变，也将向下跳变。
考虑到输入端钳位二极管的影响，最多跳变到。
下降到使跳变为，这又使从向上跳变
图6.4.19 石英晶体多谐振荡器
石英晶体具有优越的选频性能。
将石英晶体引入普通多谐振荡器就能构成具有较高频率稳定性的石英晶体多谐振荡器[图6.4.19]。
我们知道，普通多谐振荡器是一种矩形波发生器，上电后输出频率为的矩形波。
根据傅里叶分析理论，频率为的矩形波可以分解成无穷多个正弦波分量，正弦波分量的频率为（），如果石英晶体的串联谐振频率为，那么只有频率为的正弦波分量可以通过石英晶体（第个正弦波分量，），形成正反馈，而其它正弦波分量无法通过石英晶体。
频率为
的正弦波分量被反相器转换成频率为矩形波。
因为石英晶体多谐振荡器的振荡频率仅仅取决于石英晶体本身的参数，所以对石英晶体以外的电路元件要求不高。
HEF4093BP
施密特触发器原理及应用
我们知道，门电路有一个阈值电压，当输入电压从低电平上升到阈值电压或从高电平下降到阈值电压时电路的状态将发生变化。
施密特触发器是一种特殊的门电路，与普通的门电路不同，施密特触发器有两个阈值电压，分别称为正向阈值电压和负向阈值电压。
在输入信号从低电平上升到高电平的过程中使电
路状态发生变化的输入电压称为正向阈值电压（），在输入信号从高电平下降到低电平的过程中使电路状态发生变化的输入电压称为负向阈值电压（）。
正向阈值电压与负向阈值电压之差称为回差电压（）。
普通门电路的电压传输特性曲线是单调的，施密特触发器的电压传输特性曲线则是滞回的[图
6.2.2(a)(b)]。
图6.2.1 用CMOS反相器构成的施密特触发器
（a）电路（b）图形符号
图6.2.2 图6.2.1电路的电压传输特性
（a）同相输出（b）反相输出
用普通的门电路可以构成施密特触发器[图6.2.1]。
因为CMOS门的输入电阻很高，所以的输入端可以近似的看成开路。
把叠加原理应用到和构成的串联电路上，我们可以推导出这个电路的正向
阈值电压和负向阈值电压。
当时，。
当从0逐渐上升到时，从0上升到，电路的状态将发生变化。
我们考虑电路状态即将发生变化那一时刻的情况。
因为此时电路状态尚未发生变
化，所以仍然为0，，于是，。
与
此类似，当时，。
当从逐渐下降到时，从下降到，电路的状态将发生变化。
我们考虑电路状态即将发生变化那一时刻的情况。
因为此时电路状态尚未发生变化，
所以仍然为，
，于是，。
通过调节或，可以调节正向阈值电压和反向阈值电压。
不过，这个电路有一个约束条件，就是。
如果，那么，我们有及，这说明，即使上升到或下降到0，电路的状态也不会发生变化，电路处于“自锁状态”，不能正常工作。
图6.2.4 带与非功能的TTL集成施密特触发器
集成施密特触发器比普通门电路稍微复杂一些。
我们知道，普通门电路由输入级、中间级和输出级组成。
如果在输入级和中间级之间插入一个施密特电路就可以构成施密特触发器[图6.2.4]。
集成施密特触
发器的正向阈值电压和反向阈值电压都是固定的。
利用施密特触发器可以将非矩形波变换成矩形波[图6.2.8]。
图6.2.8 用施密特触发器实现波形变换利用施密特触发器可以恢复波形[图6.2.9(a)(b)(c)]。
图6.2.9 用施密特触发器对脉冲整形
利用施密特触发器可以进行脉冲鉴幅[图6.2.10]。
图6.2.10 用施密特触发器鉴别脉冲幅度
金属化聚酯膜！
参考如下：
欧洲对薄膜电容的命名，会用MK开头！MKP = 金属化聚丙烯介质电容
MKC = 金属化聚碳酸酯介质电容
MKT = 金属化聚酯介质电容
MKS = 金属化聚苯乙烯电容（德国WIMA产也为聚酯介质）
MKV = 金属化油浸式交流电力电容MKL = 金属化漆膜介质电容
MKY = 金属化低损耗聚丙烯电容MKT-P = 金属化聚酯纸介电容。