施密特触发器工作原理

合集下载

施密特触发器

施密特触发器

VT-
0
0
t
vO vO
VOH
VOH
VOL o VT+ VT-
VOL 0
vI
Hw: 8.2.2
2. 波形的整形
vI
1
vO
vI
VT+
VT–
0
t
vO
VOH
VOL
0
t
(a)
vI
1
vO
vI
VT+ VT–
0
t
vO
VOH
VOL
0
t
(b)
3.消除干扰信号
vI
vI
vo
1
VT
2
VT
1
O
t
vO
vO
VOH
O
t
vO
VOL
o VT+
VT-
合理选择回差电压,可消除干扰信号O 。
t
4. 幅度鉴别
1
vI VT+
υI
o
O
I1
VTH
R2 R1 R2
VT-
R1 R1 R2
VDD
VT-
(1
R1 R2
)VTH
VT
VT
VT-
2
R1 R2
VTH
R1 R2
VDD
vI 1
vo
vI
VT+ VT-
O vO VDD
O 工作波形
R2
G1
G2
R1 vI
1
1
vO
vI1
vO1
vO
VDD
t
t
O
VT-
VT+
vI
传特性曲线

施密特触发器原理及应用

施密特触发器原理及应用

Hale Waihona Puke 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G1的输入端可以近似的看成开路。把叠加原理应用到R1和R2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VI=0时,VO=0。当VI从0
逐渐上升到
施密特触发器工作原理及应用
--------------------------------------------------------------------------------
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)]。

正反相施密特触发器电路的工作原理详解

正反相施密特触发器电路的工作原理详解

正反相施密特触发器电路的工作原理详解什么叫触发器施密特触发电路(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。

施密特触发器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。

图1 (a)反相比较器(b)输入输出波形施密特触发器如图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 所示图2 (a)反相斯密特触发器(b)输入输出波形表1反相施密特触发器电路如图2 所示,运算放大器的输出电压在正、负饱和之间转换:νO= ±Vsat。

输出电压经由R1 、R2分压后反馈到非反相输入端:ν+= βνO,其中反馈因数=当νO为正饱和状态(+Vsat)时,由正反馈得上临界电压当νO为负饱和状态(- Vsat)时,由正反馈得下临界电压V TH与V TL之间的电压差为滞后电压:2R1图3 (a)输入、输出波形(b)转换特性曲线输入、输出波形及转换特性曲线如图3(b)所示。

当输入信号上升到大于上临界电压V TH时,输出信号由正状态转变为负状态即:νI >V TH→νo = - Vsat当输入信号下降到小于下临界电压V TL时,输出信号由负状态转变为正状态即:νI <V TL→νo = + Vsat输出信号在正、负两状态之间转变,输出波形为方波。

非反相施密特电路图4 非反相史密特触发器非反相施密特电路的输入信号与反馈信号均接至非反相输入端,如图4所示。

施密特触发器SchmittTrigger

施密特触发器SchmittTrigger
CC40106、CC4093 的主要静态参数
电参数 名称
符号
测试条件
参数
VDD
最小值 最大值
单位
上限阈 值电压
UT+
5 10
15
2.2
3.6
4.6
7.1
V
6.8
10.8
下限阈 值电压
UT–
5 10
0.9
2.8
2.5
5.2
V
15
4
7.4
滞回
5
0.3
1.6
二电、压TTL
集U成T 施密特10触发器(1.2略)
二、电路组成及工作原理
8 +VCC
4
工作原理 uI
VCC
UCO 5
6
uI
2
10
&
Q
1
3
uO1
+VDD
2 3
VCC
1 3
VCC
OuO
&
UOH
t
010
TD 7 uO2
UOL O
t
1
外加 UCO 时, 可改变阈值和回差电压
uI 上升时与 2VCC/3 比 uI 下降时与 VCC/3 比
三、滞回特性及主要参数
(一) 滞回特性
uO UOH
回差 电压
UOL
O
UT–
1 3
VCC
UT+
uI
2 3
VCC
特点:
uI 增大时与上限阈值比
uI 减小时与下限阈值比
(二) 主要静态参数
上限阈值电压
UT
2 3
VCC或UCO下限阈电压UT1 3

施密特触发器

施密特触发器

二、构成多谐振荡器 电路: 电路: 将施密特反相器的输出端经RC充放电电路与输入端相连。 将施密特反相器的输出端经 充放电电路与输入端相连。 充放电电路与输入端相连 工作波形: 工作波形: 振荡频率可通过改变R和 的大小来调节 的大小来调节。 注 : 振荡频率可通过改变 和 C的大小来调节 。
14.3 施密特触发器
14.3.1 用与非门组成的施密特电路 14.3.2 集成施密特触发器电路简介 14.3.3 施密特触发器应用举例
14.3 施密特触发器
电路特点:具有两个稳态;电路存在回差现象。 电路特点:具有两个稳态;电路存在回差现象。 14.3.1 用与非门组成的施密特电路 一、工作原理 1. 电路构成 2. 工作原理
动画 施密特触发器 第一稳态 → 输入信号作用 → 第二稳态 → 输入信号作用 回到第一稳态。 → 回到第一稳态。 3.工作特点: 是一个双稳态电路;电路状态的翻转依 .工作特点:是一个双稳态电路; 赖于外触发信号电平。 赖于外触发信号电平。
二、滞回特性 1. 下限门槛电压 TL:在输入电压下降过程中,施密特 下限门槛电压V 在输入电压下降过程中, 触发器的输出电平由低变高时的输入电压。又称下触发电平。 触发器的输出电平由低变高时的输入电压。又称下触发电平。 2. 上限门槛电压 TH:在输入电压上升过程中,施密特 上限门槛电压V 在输入电压上升过程中, 触发器的输出电平由高变低时的输入电压。又称上触发电平。 触发器的输出电平由高变低时的输入电压。又称上触发电平。 3. 回差(滞回电压):VTH 与 VTL之间的 差值;即 回差(滞回电压) 差值; VH = VTH - VTL 4.滞回特性: .滞回特性: 施密 特触发器由第一稳 态翻转到第二稳态的上限门 槛电压 VTH 与第二稳态翻转到 第一稳态的下限门槛电压 VTL 存在差值的现象。 存在差值的现象。

施密特触发器原理图解

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。

数字电路施密特触发器

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

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。

施密特触发器原理及应用

施密特触发器原理及应用

施密特触发器原理及应用施密特触发器由两个比较器组成,一个用于正向比较,一个用于反向比较。

当输入信号高于一定的阈值时,正向比较器输出高电平,反向比较器输出低电平;当输入信号低于另一定的阈值时,正向比较器输出低电平,反向比较器输出高电平。

当输入信号在阈值之间变化时,输出状态保持不变,这就是滞回特性。

1.数字电路中的应用:施密特触发器可以用于数字系统中的时钟信号整形和去除抖动。

由于施密特触发器具有滞回特性,可以抵抗输入信号的噪声和干扰,从而保证输出信号的稳定性。

在时钟信号整形中,输入的时钟信号经过施密特触发器的滞回特性,可以消除输入信号的抖动,保证输出的时钟信号为稳定的高电平或低电平。

同时,施密特触发器还可以用于数字信号的处理和数字逻辑门的设计中。

2.模拟电路中的应用:施密特触发器可以用于模拟电路中的信号整形和电平修正。

在信号整形中,输入信号经过施密特触发器的滞回特性,可以将输入的非稳定信号转化为稳定的方波信号,从而便于后续的处理和分析。

在电平修正中,施密特触发器可以根据输入信号的幅度来调整输出信号的幅度,使其在一定范围内得到修正和调整。

此外,施密特触发器还可用于振荡器设计、电压比较器、数据恢复电路等领域。

在振荡器设计中,施密特触发器可以提供稳定的振荡频率和输出波形;在电压比较器中,施密特触发器可以通过调整阈值来实现不同电平的比较;在数据恢复电路中,施密特触发器可以通过滞回特性来恢复失真或扩展输入信号。

总之,施密特触发器是一种重要的非线性电子电路,其滞回特性能够保证输出信号的稳定性和准确性。

在数字电路和模拟电路中,施密特触发器具有广泛的应用,为信号处理和电路设计提供了可靠的工具和方法。

施密特触发器 工作原理

施密特触发器 工作原理

施密特触发器工作原理
施密特触发器是一种电子开关,用于在输入信号的上升沿和下降沿之间触发输出。

它具有两个稳定状态,分别称为"低"和"高"。

施密特触发器使用正反馈来增强输入信号的噪声饥饿,
以确保在输入信号存在噪声或干扰的情况下,输出能够稳定触发。

施密特触发器的工作原理如下:
1. 当输入信号从低电平跃升至高电平时,触发器处于"低"状态。

此时,由于正反馈的作用,输出保持在低电平。

2. 当输入信号上升到一个称为上升阈值电压的临界值时,触发器切换到"高"状态。

此时,输出电压快速跃升到高电平。

3. 当输入信号下降到一个称为下降阈值电压的临界值时,触发器切换回"低"状态。

此时,输出电压快速跃降到低电平。

4. 如果输入信号在上升或下降过程中存在噪声或干扰,触发器的阈值可以提供一个安全的边缘,以确保信号的稳定触发。

总之,施密特触发器通过利用正反馈的增强作用,使得输入信号的上升和下降过程中的噪声对触发器的稳定触发不会产生干扰。

它在电子开关和数字电路中广泛应用。

555施密特触发器原理

555施密特触发器原理

555施密特触发器原理555施密特触发器什么是555施密特触发器?•555施密特触发器是一种非常常用的集成电路,用于产生稳定的方波信号。

该触发器得名于其由英国电子工程师汉奥·施密特(Hans R. Camenzind)设计。

原理•555施密特触发器由一个双稳态触发器和若干个外部元件组成。

•当触发器处于低电平时,触发器输入高于阈值电压,输出会翻转并产生正脉冲;反之,当触发器处于高电平时,触发器输入低于阈值电压,输出也会翻转并产生负脉冲。

•施密特触发器具有双稳态性质,即在特定的输入电压范围内,可以保持在两个不同的输出状态之一。

施密特触发器的主要配置•555施密特触发器有不同的工作模式,包括单稳态、多稳态和振荡器。

•在单稳态模式下,触发器将在输入触发脉冲到达时产生一个稳定时间长度的方波输出。

•多稳态模式允许输入触发器翻转,从而产生不同长度的方波输出。

•振荡器模式是最常用的模式,可以在输出引脚上产生稳定的方波。

使用555施密特触发器的应用•555施密特触发器在电子电路设计中具有广泛的应用。

•它可以用作时钟发生器、脉冲发生器、频率发生器和定时器等。

•由于其简单易用且功能强大,555施密特触发器成为了诸多电子设备中的重要组成部分。

总结•555施密特触发器是一种常用的集成电路,可用于产生稳定的方波信号。

•它具有双稳态性质,能够在特定的输入电压范围内保持在两个不同的输出状态之一。

•555施密特触发器的主要工作模式包括单稳态、多稳态和振荡器。

•在电子电路设计中,555施密特触发器被广泛应用于时钟发生器、脉冲发生器、频率发生器和定时器等领域。

参考资料: - Camenzind, H. R. (1971). “A New IC Multivibrator”. IEEE Journal of Solid-State Circuits. 6 (2): 117–124.555施密特触发器的工作原理什么是施密特触发器?•施密特触发器是一种电子电路,由两个互补的门极电路(也称为振荡器)组成。

施密特触发器在multisim中的符号

施密特触发器在multisim中的符号

施密特触发器在multisim中的符号施密特触发器在Multisim中的符号引言:施密特触发器是数字电路中常见且重要的元件之一。

它的作用是将模拟信号转换为数字信号,并通过设置阈值来实现信号的稳定触发。

在Multisim中,我们可以方便地使用它来设计和模拟各种数字电路。

本文将对施密特触发器在Multisim中的符号进行全面评估,并探讨其深度和广度。

一、施密特触发器的基本原理1.1 什么是施密特触发器施密特触发器是一种具有两个稳定状态的电路元件。

它的输入电压超过设定的上阈值时,输出变为高电平;当输入电压低于设定的下阈值时,输出变为低电平。

施密特触发器的输入电压必须超过上阈值才能切换到高电平,并且必须低于下阈值才能切换到低电平。

1.2 施密特触发器的工作原理施密特触发器的工作原理基于正反馈。

当输入电压超过上阈值时,输出变为高电平,导致正反馈环路被激活,使输出保持在高电平状态。

当输入电压低于下阈值时,输出变为低电平,导致正反馈环路失活,输出保持在低电平状态。

施密特触发器的这种工作原理使其具有较高的噪声抗干扰性和稳定性。

二、在Multisim中使用施密特触发器2.1 寻找施密特触发器符号在Multisim中,我们可以从元件库中找到施密特触发器的符号。

在库的搜索栏中输入"施密特触发器",即可找到相应的符号。

2.2 插入施密特触发器在Multisim的电路设计界面中,我们可以通过拖拽或双击符号来插入施密特触发器。

插入后,我们可以调整其属性和连接其他元件,以构建复杂的数字电路。

2.3 施密特触发器的参数设置在Multisim中,我们可以通过施密特触发器的属性设置来调整阈值电压、传输延迟等参数。

通过调整这些参数,我们可以模拟出不同的触发条件和电路响应。

三、施密特触发器的应用场景3.1 时钟信号生成施密特触发器常用于产生稳定的时钟信号。

通过设置适当的阈值电压和传输延迟,我们可以设计出高精度的时钟信号发生器,用于数字系统中的同步操作。

施密特触发器芯片

施密特触发器芯片

施密特触发器芯片1. 介绍施密特触发器芯片(Schmitt Trigger)是一种电子设备,常用于数字电路中的信号整形和去抖动。

它基于正反馈原理,能够对输入信号进行比较和判断,并输出稳定的高低电平。

施密特触发器芯片由德国工程师奥托·施密特(Otto Schmitt)在1938年发明,因此得名施密特触发器。

2. 原理施密特触发器芯片基于正反馈原理工作。

它由一个比较器和一个正反馈网络组成。

当输入信号超过上阈值时,输出保持为高电平;当输入信号低于下阈值时,输出保持为低电平;只有当输入信号在上下阈值之间切换时,输出状态才发生改变。

施密特触发器芯片可以分为两种类型:正施密特触发器和负施密特触发器。

正施密特触发器输出为高电平的上阈值大于下阈值,负施密特触发器输出为高电平的上阈值小于下阈值。

常用的施密特触发器芯片有74HC14、CD40106等。

3. 应用3.1 数字信号整形施密特触发器芯片常用于数字电路中的信号整形。

由于信号在传输过程中容易受到噪声和干扰的干扰,导致波形失真,使用施密特触发器芯片能够对输入信号进行整形,使其恢复为稳定的数字信号。

3.2 消抖器施密特触发器芯片还常用于去抖动电路中,将机械开关或按钮的抖动信号转换为稳定的高低电平输出。

去除抖动信号能够保证系统正常运行,避免误触发。

3.3 频率分割器施密特触发器芯片还可以用作频率分割器。

通过串联多个施密特触发器芯片,可以将输入频率分割为多个较低的频率,实现布尔逻辑功能。

4. 使用示例下面是一个使用74HC14施密特触发器芯片的电路图示例,实现了一个简单的去抖动电路。

电路示意图:CircuitCircuit```markdown 代码示例:#include <Arduino.h>#define DEBOUNCE_TIME 50int switchPin = 2;int ledPin = 13;void setup() {pinMode(switchPin, INPUT_PULLUP);pinMode(ledPin, OUTPUT);}void loop() {static int prevState = HIGH;int state = digitalRead(switchPin);if (state != prevState) {// 去抖动delay(DEBOUNCE_TIME);state = digitalRead(switchPin);if (state == LOW) {digitalWrite(ledPin, !digitalRead(ledPin));}}prevState = state;}在上述电路中,施密特触发器芯片74HC14的引脚1(输入)连接到按钮开关的引脚,引脚2(输出)连接到LED的引脚。

单片机施密特触发器程序

单片机施密特触发器程序

单片机施密特触发器程序一、施密特触发器的原理和功能施密特触发器(Schmitt Trigger)是一种具有滞回特性的触发器,其主要功能是抗干扰。

它具有两个稳定状态,并且只有当输入信号电位达到阈值时,输出端才会发生状态改变。

施密特触发器能够在一定程度上减少干扰造成的误动作,提高电路的稳定性。

二、施密特触发器在单片机中的应用在单片机中,施密特触发器常用于处理输入信号的边缘变化,将边沿变化缓慢的电压波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲。

这有助于减少外部干扰对单片机系统的影响,提高系统的可靠性和稳定性。

三、编写施密特触发器程序的步骤和方法1.确定施密特触发器的输入和输出引脚。

2.选择合适的阈值电压,并根据实际需求调整滞回特性。

3.编写程序实现施密特触发器的功能,主要包括电平检测和状态更新两部分。

四、程序实例及解析以下是一个使用C语言实现的施密特触发器程序实例:```c#include <reg51.h>sbit INPUT_PIN = P1^0; // 输入引脚sbit OUTPUT_PIN = P1^1; // 输出引脚void main(){while (1){if (INPUT_PIN == 0) // 输入引脚为低电平时,输出高电平{OUTPUT_PIN = 1;}else{OUTPUT_PIN = 0;}_nop_(); // 延时,防止输入信号边沿过快导致误动作}}```在这个例子中,我们使用了一个简单的施密特触发器,当输入引脚INPUT_PIN的电平低于阈值时,输出引脚OUTPUT_PIN输出高电平;当输入引脚的电平高于阈值时,输出引脚输出低电平。

通过调整阈值电压和滞回特性,可以实现对不同输入信号的响应。

总之,施密特触发器在单片机中的应用可以帮助我们处理复杂的输入信号,提高系统的抗干扰能力。

在编写程序时,我们需要了解施密特触发器的原理和功能,并根据实际需求调整阈值电压和滞回特性。

schmitt trigger input在逻辑ic的工作原理

schmitt trigger input在逻辑ic的工作原理

schmitt trigger input在逻辑ic的
工作原理
Schmitt Trigger Input在逻辑IC中的工作原理可以概括为利用施密特触发器实现输入信号的整形和转换。

施密特触发器是一种自动比较器,可以根据输入信号的大小改变输出信号的状态。

当输入信号大于设定的阈值时,触发器会将输出信号从低电平转换为高电平;反之,如果输入信号低于设定的阈值,则将输出信号从高电平转换为低电平。

因此,当Schmitt Trigger Input接收输入信号时,它会利用施密特触发器将输入信号的电压阈值进行比较,并根据比较结果转换输出信号的状态。

这种机制使得Schmitt Trigger Input能够在逻辑IC中实现信号的整形和转换,以实现所需的逻辑功能。

六管施密特触发器工作原理

六管施密特触发器工作原理

六管施密特触发器工作原理六管施密特触发器是一种常用的数字电路元件,常用于时序电路和计数器等电路中。

它的工作原理是基于施密特触发器的特性,可以实现较高的噪声抗干扰能力和稳定的输出信号。

施密特触发器是一种具有滞后特性的触发器,其输入信号的阈值电平有两个不同的临界值,分别是上升沿的触发电平(Vth+)和下降沿的复位电平(Vth-)。

施密特触发器的输入信号在超过Vth+时,输出信号翻转为高电平;当输入信号下降到低于Vth-时,输出信号翻转为低电平。

这种滞后特性使得施密特触发器可以抵抗输入信号的噪声和干扰。

六管施密特触发器由两个互补的施密特触发器组成,其中一个触发器的输出作为另一个触发器的输入。

这种结构可以实现一个正向施密特触发器和一个反向施密特触发器的级联。

正向施密特触发器的输出通过一个反相器连接到反向施密特触发器的输入,反向施密特触发器的输出又通过一个反相器连接到正向施密特触发器的输入。

这样,两个触发器之间形成了一个正反馈回路,使得输入信号的变化可以得到放大和反馈,从而实现了触发器的稳定工作。

具体来说,当输入信号的电平超过正向施密特触发器的上升沿触发电平时,正向施密特触发器的输出翻转为高电平。

这个高电平经过反相器后,输入到反向施密特触发器的输入端,使其输出翻转为低电平。

这个低电平经过反相器后,又输入到正向施密特触发器的输入端,使其输出翻转为低电平。

这样,两个触发器的输出相互作用,最终形成稳定的输出信号。

同样地,当输入信号的电平低于反向施密特触发器的下降沿复位电平时,反向施密特触发器的输出翻转为低电平。

这个低电平经过反相器后,输入到正向施密特触发器的输入端,使其输出翻转为高电平。

这个高电平经过反相器后,又输入到反向施密特触发器的输入端,使其输出翻转为高电平。

同样地,两个触发器的输出相互作用,最终形成稳定的输出信号。

六管施密特触发器的工作原理可以简单总结为:当输入信号的电平超过上升沿触发电平时,输出为高电平;当输入信号的电平低于下降沿复位电平时,输出为低电平。

施密特触发器电路及工作原理详解

施密特触发器电路及工作原理详解

施密特触发器电路及工作原理详解什么叫触发器施密特触发电路(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。

施密特触发器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。

图1 (a)反相比较器 (b)输入输出波形施密特触发器如图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 所示图2 (a)反相斯密特触发器 (b)输入输出波形反相施密特触发器电路如图2 所示,运算放大器的输出电压在正、负饱和之间转换:νO= ±Vsat。

输出电压经由R1 、R2分压后反馈到非反相输入端:ν+= βνO,其中反馈因数=当νO为正饱和状态(+Vsat)时,由正反馈得上临界电压当νO为负饱和状态(- Vsat)时,由正反馈得下临界电压V TH与V TL之间的电压差为滞后电压:2R1图3 (a)输入、输出波形 (b)转换特性曲线输入、输出波形及转换特性曲线如图3(b)所示。

当输入信号上升到大于上临界电压V TH时,输出信号由正状态转变为负状态即:νI >V TH→νo = - Vsat当输入信号下降到小于下临界电压V TL时,输出信号由负状态转变为正状态即:νI <V TL→νo = + Vsat输出信号在正、负两状态之间转变,输出波形为方波。

非反相施密特电路图4 非反相史密特触发器非反相施密特电路的输入信号与反馈信号均接至非反相输入端,如图4所示。

施密特工作原理

施密特工作原理

施密特工作原理嘿呀!今天咱们就来好好聊聊《施密特工作原理》!施密特触发器,这可是个相当有趣且重要的东西呢!首先呢,咱们得搞清楚啥是施密特工作原理。

哎呀呀,简单来说,它是一种特殊的电子电路设计原理啦。

这种原理使得输入信号在上升和下降过程中具有不同的阈值,这可太神奇啦!那它到底是怎么工作的呢?哇,当输入信号逐渐上升时,直到达到一个较高的阈值,输出才会从一个状态转换到另一个状态。

而当输入信号下降时,又要等到降低到一个较低的阈值,输出才会再次改变状态。

比如说,在数字电路中,施密特工作原理的应用那可广泛啦!它能够对输入的信号进行整形和滤波,让信号变得更加稳定和可靠。

哎呀呀,这在很多电子设备中都是至关重要的哟!再想想看,在通信领域,施密特工作原理也发挥着重要作用呢!它可以有效地去除噪声和干扰,保证信号的准确传输。

哇,这对于我们日常使用的各种通信设备,比如手机、电脑,那意义可大了去啦!还有啊,在工业控制中,施密特工作原理也不可或缺。

它能够精确地检测和处理各种传感器的信号,从而实现对生产过程的精准控制。

哎呀,这对于提高生产效率和产品质量,那效果是杠杠的呀!施密特工作原理之所以如此重要,是因为它具有一些独特的优点呢。

比如说,它对噪声具有很强的抑制能力。

哎呀呀,在复杂的电磁环境中,这一点简直是太关键啦!而且,它的响应速度也比较快,能够及时地处理输入信号的变化。

不过呢,施密特工作原理也不是完美无缺的哟。

比如说,它的功耗可能相对较高,在一些对功耗要求极其严格的应用场景中,就需要谨慎考虑啦。

总之呀,施密特工作原理在电子工程领域中占据着十分重要的地位。

它的应用广泛,为我们的生活带来了诸多便利和进步。

哇,相信在未来,随着技术的不断发展,它还会有更加精彩的表现呢!。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

使用CMOS集成电路需注意的几个问题集成电路按晶体管的性质分为TTL和CMOS两大类,TTL以速度见长,CMOS以功耗低而著称,其中CMOS电路以其优良的特性成为目前应用最广泛的集成电路。

在电子制作中使用CMOS集成电路时,除了认真阅读产品说明或有关资料,了解其引脚分布及极限参数外,还应注意以下几个问题:1、电源问题(1)CMOS集成电路的工作电压一般在3-18V,但当应用电路中有门电路的模拟应用(如脉冲振荡、线性放大)时,最低电压则不应低于4.5V。

由于CMOS集成电路工作电压宽,故使用不稳压的电源电路CMOS集成电路也可以正常工作,但是工作在不同电源电压的器件,其输出阻抗、工作速度和功耗是不相同的,在使用中一定要注意。

(2)CMOS集成电路的电源电压必须在规定围,不能超压,也不能反接。

因为在制造过程中,自然形成许多寄生二极管,如图1所示为反相器电路,在正常电压下,这些二极管皆处于反偏,对逻辑功能无影响,但是由于这些寄生二极管的存在,一旦电源电压过高或电压极性接反,就会使电路产生损坏。

2、驱动能力问题CMOS电路的驱动能力的提高,除选用驱动能力较强的缓冲器来完成之外,还可将同一个芯片几个同类电路并联起来提高,这时驱动能力提高到N倍(N为并联门的数量)。

如图2所示。

3、输入端的问题(1)多余输入端的处理。

CMOS电路的输入端不允许悬空,因为悬空会使电位不定,破坏正常的逻辑关系。

另外,悬空时输入阻抗高,易受外界噪声干扰,使电路产生误动作,而且也极易造成栅极感应静电而击穿。

所以“与”门,“与非”门的多余输入端要接高电平,“或”门和“或非”门的多余输入端要接低电平。

若电路的工作速度不高,功耗也不需特别考虑时,则可以将多余输入端与使用端并联。

(2)输入端接长导线时的保护。

在应用中有时输入端需要接长的导线,而长输入线必然有较大的分布电容和分布电感,易形成LC振荡,特别当输入端一旦发生负电压,极易破坏CMOS中的保护二极管。

其保护办法为在输入端处接一个电阻,如图3所示,R=VDD/1mA。

(3)输入端的静电防护。

虽然各种CMOS输入端有抗静电的保护措施,但仍需小心对待,在存储和运输中最好用金属容器或者导电材料包装,不要放在易产生静电高压的化工材料或化纤织物中。

组装、调试时,工具、仪表、工作台等均应良好接地。

要防止操作人员的静电干扰造成的损坏,如不宜穿尼龙、化纤衣服,手或工具在接触集成块前最好先接一下地。

对器件引线矫直弯曲或人工焊接时,使用的设备必须良好接地。

(4)输入信号的上升和下降时间不易过长,否则一方面容易造成虚假触发而导致器件失去正常功能,另一方面还会造成大的损耗。

对于74HC系列限于0.5us以。

若不满足此要求,需用施密特触发器件进行输入整形,整形电路如图4所示。

(5)CMOS电路具有很高的输入阻抗,致使器件易受外界干扰、冲击和静电击穿,所以为了保护CMOS管的氧化层不被击穿,一般在其部输入端接有二极管保护电路,如图5所示。

其中R约为1.5-2.5KΩ。

输入保护网络的引入使器件的输入阻抗有一定下降,但仍在108Ω以上。

这样也给电路的应用带来了一些限制:(A)输入电路的过流保护。

CMOS电路输入端的保护二极管,其导通时电流容限一般为1mA在可能出现过大瞬态输入电流(超过10mA)时,应串接输入保护电阻。

例如,当输入端接的信号,其阻很小、或引线很长、或输入电容较大时,在接通和关断电源时,就容易产生较大的瞬态输入电流,这时必须接输入保护电阻,若VDD=10V,则取限流电阻为10KΩ即可。

(B)输入信号必须在VDD到VSS之间,以防二极管因正向偏置电流过大而烧坏。

因此在工作或测试时,必须按照先接通电源后加入信号,先撤除信号后关电源的顺序进行操作。

在安装,改变连接,拔插时,必须切断电源,以防元件受到极大的感应或冲击而损坏。

(C)由于保护电路吸收的瞬间能量有限,太大的瞬间信号和过高的静电电压将使保护电路失去作用。

所以焊接时电烙铁必须可靠接地,以防漏电击穿器件输入端,一般使用时,可断电后利用电烙铁的余热进行焊接,并先焊其接地管脚。

(D)要防止用大电阻串入VDD或VSS端,以免在电路开关期间由于电阻上的压降引起保护二极管瞬时导通而损坏器件。

4、CMOS的接口电路问题(1)CMOS电路与运放连接。

当和运放连接时,若运放采用双电源,CMOS采用的是独立的另一组电源,即采用如图6所示电路,电路中,VD1、VD2为钳位保护二极管,使CMOS输入电压处在10V与地之间。

15KΩ的电阻既作为CMOS的限流电阻,又对二极管进行限流保护。

若运放使用单电源,且与CMOS使用的电源一样,则可直接相连。

(2)CMOS与TTL等其它电路的连接。

在电路中常遇到TTL电路和CMOS电路混合使用的情况,由于这些电路相互之间的电源电压和输入、输出电平及负载能力等参数不同,因此他们之间的连接必须通过电平转换或电流转换电路,使前级器件的输出的逻辑电平满足后级器件对输入电平的要求,并不得对器件造成损坏。

逻辑器件的接口电路主要应注意电平匹配和输出能力两个问题,并与器件的电源电压结合起来考虑。

下面分两种情况来说明:(A)TTL到CMOS的连接。

用TTL电路去驱动CMOS电路时,由于CMOS电路是电压驱动器件,所需电流小,因此电流驱动能力不会有问题,主要是电压驱动能力问题,TTL电路输出高电平的最小值为2.4V,而CMOS电路的输入高电平一般高于3.5V,这就使二者的逻辑电平不能兼容。

为此可采用图7所示电路,在TTL的输出端与电源之间接一个电阻R(上拉电阻)可将TTL的电平提高到3.5V以上。

若采用的是OC门驱动,则可采用如图8所示电路。

其中R为其外接电阻。

R的取值一般在1-4.7KΩ。

(B)CMOS到TTL的连接。

CMOS电路输出逻辑电平与TTL电路的输入电平可以兼容,但CMOS电路的驱动电流较小,不能够直接驱动TTL电路。

为此可采用CMOS/TTL专用接口电路,如CMOS缓冲器CC4049等,经缓冲器之后的高电平输出电流能满足TTL电路的要求,低电平输出电流可达4mA。

实现CMOS电路与TTL电路的连接,如图9所示。

需说明的时,CMOS与TTL电路的接口电路形式多种多样,实用中应根据具体情况进行选择。

5、输出端的保护问题(1)MOS器件输出端既不允许和电源短接,也不允许和地短接,否则输出级的MOS管就会因过流而损坏。

(2)在CMOS电路中除了三端输出器件外,不允许两个器件输出端并接,因为不同的器件参数不一致,有可能导致NMOS和PMOS器件同时导通,形成大电流。

但为了增加电路的驱动能力,允许把同一芯片上的同类电路并联使用。

(3)当CMOS电路输出端有较大的容性负载时,流过输出管的冲击电流较大,易造成电路失效。

为此,必须在输出端与负载电容间串联一限流电阻,将瞬态冲击电流限制在10mA以下。

施密特触发器工作原理具有回差电压特性,能将边沿变化缓慢的电压波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲。

用555定时器构成的施密特触发器:1 电路组成及工作原理二:集成施密特触发器CD4013双D触发器制作的红外线四路遥控开关红外遥控是目前家用电器中用得较多的遥控方式,它具有稳定、可靠、成功率高、不干扰其它电器设备等优点。

我们知道,人的眼睛看到的可见光按波长从长到短排列,依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。

其中红外的波长围是0.62——0.76微米,比红光波长还长的光叫红外线。

红外线遥控就是和用波长为0.76——1.5微米之间的红外线来传送控制信号的。

为青少年及无线电爱好者了解红外线的特性,建立编解码的基本概念,掌握双稳态电路的一般性能,红外线四路遥控开关的实验器材,同时是全国少年电子技师等级认定活动的指定器材,具有电路结构清晰、制作成功率高、使用性能好、工作稳定可靠等优点。

广泛实用于家庭、工厂、学校、医院、娱乐场所等。

本遥控开关由发射系统和接收系统两部分组成。

接收系统具有手动功能,既可以实现红外遥控接收又可以手控。

一、电路工作原理1、发射电路发射部分的主要元件为红外发光二极管,它实际上是一只特殊的发光二极管,由于其部材料不同于普通发光二极管,因而其两端施加一定电压时,它便发出的是红外线而不是可见光。

其外与普通5发光二极管相同,红外线发光二极管一般有黑色、深蓝、透明三种颜色。

发射器由SM5021A编码集成块、驱动放大电路和红外线发射管组成。

SM5021A有8个数据输入脚,对应接收解码集成块SM5032B的2个锁存和6个非锁存输出端,在此采用了4个非锁存输出,即SM5021A的3、4、5、6脚,当按键K1、K2、K3、K4任一键按下时,脚12、13对应的部电路与455KHZ的瓷滤波器及电容C2、C3组成的振荡器产生振荡,经IC1部整形、分频后作为编码集成块部时钟和38KHZ载频。

SM5021A的1、2脚为用户码输入脚,便于与使用同类遥控器时进行码区分。

本遥控器中该两脚全接地,也就是说用户码是“00”,当按键按下时,将对应串行码信号调制的38KHZ载频由15脚输出,再经三极管VT1、VT2放大后驱动红外线发射管工作,这样控制信号以红外线的形式发送出去。

2、接收电路接收电路的方框图:通过接收电路方框图可知红外线接收电路由红外接收头、红外解码电路、记忆触发器、驱动电路、执行电路和手控电路等部分组成。

其详细的原理电路图见图二。

图二接收电路原理图由于红外发光二极管的发射功率一般都较小(100毫瓦),所以红外接收头H接收到的信号比较微弱,红外接收头H将接收到的红外信号转换成电信号,经部放大、解调、输出相应的码信号。

再经VT1的放大、倒相后送至解码集成块IC1:SM5032B的2脚,这时SM5032B相应的非锁存输出端输出高电平,本接收电路中用到2只CD4013(双D触发器),共4个D触发器分别组成4个双稳态电路,SM5032B的3、4、5、6脚为4个非锁存输出端,VD5、VD6、VD7、VD8为隔离二极管,IC2和IC3的3脚和11脚为脉冲输入端,IC2和IC3的1脚和13脚为双稳态电路的输出端,即分别控制继电器驱动控制电路的工作状态。

当IC1;SM5032B的4个非锁存输出端中任何一个只要出现电平的上升沿,对应的双稳态电路的工作状态就翻转一次,即可控制与之相接的三极管的工作状态,如果原是饱和状态,则可变为截止状态;如果原是截止状态,则可变为饱和状态。

这就可控制继电器的吸合和释放,实现对受控电器的“开”、“关”控制。

手动控制时,按键K1、K2、K3、K4每按动一次,就向双稳态电路送入一个正脉冲,同样可使双稳态电路翻转,实现手控电器的开、关。

IC2、IC3(CD4013)的4脚和10脚为清“0”端,外接电阻R8、R9、电容C7、C9的作用是为了保证接收电路每次接通电源时双稳态电路处于清“0”状态,继电器不吸合,确保安全。

相关文档
最新文档