正反相施密特触发器电路的工作原理详解
施密特反相器工作原理 -回复
施密特反相器工作原理-回复施密特反相器（Schmitt trigger）是一种常用的电子电路，主要用于信号的处理与鉴别。
它的工作原理是通过正反馈来实现滞回特性，通过调整阈值电平来实现输入信号的判断和输出信号的反转。
本文将详细介绍施密特反相器的工作原理，从基本概念开始，逐步解释其内部电路和运行机制。
一、基本概念介绍施密特反相器是一种门电路，可以将输入信号转换为其反相信号作为输出。
它的主要特点是具有滞回特性，即当输入信号超过一定阈值电平时，输出信号将反转，而当输入信号回到另一个较低的阈值电平时，输出信号再次反转回来。
二、内部电路结构施密特反相器的内部电路结构通常由两个BJT（双极型晶体管）三极管和两个电阻组成。
其中，输入信号通过一个电阻接入到两个三极管的基极，而两个三极管的集电极则分别连接一个电阻，两个电阻的交点又通过一个电容连接到地。
输出信号则由两个三极管的发射极连接到输出端。
这样构成的施密特反相器形成了一个反馈环路。
三、工作原理分析施密特反相器的工作原理基于正反馈和滞回运作。
正反馈是指输出信号反馈回输入端，将原始信号与自身进行比较，从而产生非线性响应。
而滞回特性则是指输出信号对输入信号的响应具有一定的延迟和差异，形成了两个不同的阈值电平。
在施密特反相器中，当输入信号超过高阈值电平时，根据正反馈的作用，由于输出信号与输入信号相反，因此电路的反馈使得输入信号逐渐减小。
当输入信号下降到低阈值电平时，输出信号发生反转，并保持在低电平状态，直到输入信号上升到高阈值电平。
所以施密特反相器可以实现对输入信号的准确鉴别。
具体来说，当输入信号超过高阈值电平时，两个三极管都工作在饱和区，形成了低电平输出。
而当输入信号下降到低阈值电平时，第一个三极管（Q1）进入截止区，而第二个三极管（Q2）进入放大区，输出信号变为高电平。
当输入信号再次上升到高阈值电平时，两个三极管都重新进入放大区，输出信号再次变为低电平。
四、输入/输出特性施密特反相器的输入/输出特性可通过阈值电平和滞回幅度来描述。
施密特反相器原理(一)
施密特反相器原理(一)
施密特反相器原理
什么是施密特反相器
•施密特反相器是一种电子电路，可以将输入信号进行反相放大的同时，实现信号的滞后和正弦形状的输出。
施密特反相器的工作原理
1.输入阻抗
–施密特反相器的输入阻抗较高，接近无穷大，因此输入信号源的输出电流几乎不通过电路，保持了输入信号源的电
流稳定性。
2.正向增益
–当输入信号的幅度超过正向阈值电压时，由于电压比较器的放大特性，输出电压由0V跳变到Vsat+，这实现了输入
信号的正相放大。
3.反向增益
–当输入信号的幅度低于反向阈值电压时，输出电压由Vsat+跳变到0V，这实现了输入信号的反相放大。
4.滞后性
–施密特反相器具有滞后性，即当输入信号的幅度超过正向阈值电压时，输出信号不会立即跳变，而是经过一定的时
间延迟后才跳变，这是因为电路中的电容和电阻导致的。
施密特反相器的优点
•可以实现输入信号的反相放大和滞后效果，可以应用于各种电子装置和系统中。
施密特反相器的应用
•脉冲发生器
•信号记录器
•电压比较器
总结
施密特反相器是一种常用的电子电路，通过正向增益和反向增益
实现输入信号的反相放大，同时具有滞后性。
它的工作原理简单明了，可以广泛应用于多个领域中。
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
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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)]。
施密特触发电路特点、施密特触发电路工作原理
施密特触发电路是一种具有迟滞功能的比较器电路，其主要特点和工作原理如下：
特点：
1. 滞后现象（Hysteresis）：施密特触发器有两个不同的阈值电压，即上限阈值电压（VIH或VTH+）和下限阈值电压（VIL 或VTH-）。
当输入信号从低电平上升时，一旦超过上阈值电压，输出状态就会改变；而当输出已经处于高电平后，只有当输入信号下降到低于下阈值电压时，输出才会再次翻转。
两个阈值之间的差值称为滞后电压或回差电压。
2. 噪声抑制能力：由于存在滞后特性，施密特触发器对输入信号中的噪声有很好的抑制作用。
只有噪声足够大以使输入信号跨越阈值范围时，输出才会发生变化，这样可以避免小幅度的噪声引起输出的不必要切换。
3. 波形整形：对于非理想的方波、正弦波或其他不规则波形的输入信号，施密特触发器能够将其转换为边沿陡峭、干净的数字信号，常用于波形整形应用中。
工作原理：
在施密特触发电路内部，正反馈机制被用来实现上述的滞后
行为。
电路通常包含一个比较器和一些额外的电阻和电容元件来提供正反馈。
当输入电压VIN逐渐增大：
- 当VIN小于下限阈值电压VIL时，输出保持在某一稳定状态（比如低电平）。
- 随着VIN继续增加并达到上限阈值电压VIH时，输出立即跳变到另一稳定状态（比如高电平）。
- 输出跳变的同时，正反馈通过电路设计使得即使输入电压略有下降，只要不降到下限阈值以下，输出仍会保持不变。
当需要将输出由高电平变为低电平时，VIN必须降低至低于下限阈值VIL，此时输出才会发生反向跳变。
因此，施密特触发电路以其独特的双阈值工作方式，在电子系统中广泛应用在信号检测、逻辑门电路、波形变换等领域。
施密特触发电路原理
施密特触发电路是一种基于正反馈的触发器电路，常用于数字电路中的信号处理和触发功能。
它由两个比较器组成，具有两个阈值电压。
当输入信号超过高阈值时，输出从低电平切换到高电平；当输入信号低于低阈值时，输出从高电平切换到低电平。
施密特触发电路的原理如下：
1. 初始状态下，输入信号为低电平，输出为高电平。
2. 当输入信号上升到高于高阈值电压时，比较器的输出切换到低电平，反馈给另一个比较器作为输入。
3. 当输入信号下降到低于低阈值电压时，另一个比较器的输出切换到高电平，反馈给第一个比较器作为输入。
4. 通过正反馈的作用，施密特触发电路可以保持输出状态的稳定，直到输入信号再次超过高阈值或低于低阈值。
施密特触发电路具有滞回特性，即输出状态在输入信号上升和下降时具有不同的阈值。
这种特性使得施密特触发电路可以抵抗输入信号的噪声和干扰，提高了电路的稳定性和可靠性。
它常用于信号整形、频率分割和触发器等应用中。
施密特触发器的结构
施密特触发器的结构
施密特触发器是一种常用的电子元器件，常用于数字信号处理和时序控制等方面。
下面我们来详细了解一下施密特触发器的结构。
1. 基本结构
施密特触发器由两个晶体管和一组正反馈电路构成。
其中，一个晶体管作为开关，另一个晶体管作为负载。
正反馈电路能够提供高速放大和单稳态功能，从而实现触发器的逻辑功能。
2. 工作原理
施密特触发器的工作原理是基于正反馈原理而实现的。
当电压输入到正反馈电路中时，如果电压超出了一定的阈值范围，就会激活施密特触发器的输出。
当输出变化后，负反馈电路可以自动复位，使输出保持与输入不同的状态。
3. 特点
施密特触发器具有以下特点：
（1）极高的灵敏度和稳定性。
（2）具有单稳态功能，可以实现多种逻辑电路的控制。
（3）速度快，可以应用于高速数字电路。
（4）具有良好的耐噪声特性，可以避免噪声电平的干扰。
（5）具有较强的抗干扰能力，可以应用于复杂的数字电路系统中。
4. 应用领域
施密特触发器被广泛应用于数字电路系统中，例如计算机内存芯片、
数字信号处理、时序控制等方面。
此外，施密特触发器还可以应用于
变频器、开关电源、汽车灯光控制等领域，具有非常广泛的应用前景。
总之，施密特触发器是一种非常重要的电子元器件，其结构、工作原理、特点和应用领域都需要我们深入了解和掌握。
施密特触发器电路工作原理
施密特触发器电路工作原理施密特触发器电路是一种常用的数字电路元件，主要用于产生稳定的输出信号。
它是由两个晶体管和几个电阻、电容组成的。
施密特触发器电路的工作原理是基于正反馈的特性，通过对输入信号的比较和反馈控制，实现了信号的稳定输出。
施密特触发器电路的基本结构包括两个晶体管、两个电阻和一个电容。
其中，一个晶体管被称为比较晶体管，另一个被称为反馈晶体管。
电阻和电容的作用是控制电路的时间常数，以实现滞后反馈和稳定输出。
当输入信号施加到比较晶体管的基极时，它将根据输入信号的大小决定其导通或截止。
当输入信号超过比较晶体管的阈值电压时，比较晶体管将导通，输出信号为高电平。
相反，当输入信号低于阈值电压时，比较晶体管将截止，输出信号为低电平。
当比较晶体管导通时，反馈晶体管也会导通，此时电路处于稳定状态。
反馈晶体管的导通会使电路的输出电压降低，从而降低比较晶体管的基极电压，使其截止。
当输入信号经过一个时间常数后降至比较晶体管的阈值以下时，比较晶体管截止，输出信号为低电平。
反馈晶体管也会截止，使得输出电压回升，从而再次将比较晶体管导通。
这样，电路将在输入信号超过阈值时输出高电平，在输入信号低于阈值时输出低电平，形成了稳定的输出信号。
施密特触发器电路的工作原理可以简单概括为：当输入信号超过阈值时，输出信号翻转；当输入信号低于阈值时，输出信号保持不变。
这种工作方式使得施密特触发器电路广泛应用于数字电路中，例如作为触发器、计数器、时序电路等。
施密特触发器电路具有以下特点：首先，它具有较高的噪声免疫能力，能够有效抵抗输入信号中的噪声干扰，提高系统的稳定性和可靠性。
其次，它具有较快的响应速度和较低的功耗，适用于高速数字电路设计。
此外，施密特触发器电路还具有较好的电平转换特性，可以将不同电平的信号转换为标准的高低电平信号。
施密特触发器电路通过利用正反馈的原理，实现了对输入信号的比较和反馈控制，从而产生稳定的输出信号。
它具有高噪声免疫能力、快速响应、低功耗等特点，在数字电路设计中得到广泛应用。
施密特触发器的原理及特性
施密特触发器的原理及特性我们知道，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]。
施密特触发器原理
施密特触发器原理施密特触发器（Schmitt Trigger）是一种非线性电路，广泛应用于信号调节和数字电路中。
本文将介绍施密特触发器的原理和工作方式。
1. 施密特触发器的概述施密特触发器是一种具有双阈值的比较器电路，能够将输入信号从模拟域转换为数字域的电路。
它通过正反馈实现了滞回特性，可以抑制输入信号中的噪声和抖动，从而提供了可靠的输出信号。
2. 施密特触发器的工作原理施密特触发器由一个比较器和一个正反馈网络组成。
正反馈网络使得比较器的阈值有两个水平：一个是正向阈值（高电平阈值），另一个是负向阈值（低电平阈值）。
当输入信号超过正向阈值时，输出变为高电平；当输入信号低于负向阈值时，输出变为低电平。
施密特触发器的工作过程可以分为两个阶段：上升沿和下降沿。
•上升沿：当输入信号从低电平变为高电平时，触发器的输出保持低电平，直到输入信号超过正向阈值才将输出切换为高电平。
•下降沿：当输入信号从高电平变为低电平时，触发器的输出保持高电平，直到输入信号低于负向阈值才将输出切换为低电平。
在施密特触发器中，正反馈网络起到了关键作用。
当输出为低电平时，在正反馈网络中的电压分压导致比较器的阈值提高，使得输入信号必须超过一个值才能使输出切换为高电平。
同样地，当输出为高电平时，正反馈网络使比较器的阈值降低，输入信号必须低于另一个值才能使输出切换为低电平。
3. 施密特触发器的应用施密特触发器在数字电路和信号调节中有广泛的应用。
•输入信号消抖：施密特触发器能够抑制输入信号上的噪声和抖动，使输出信号更加稳定，可用于消抖电路的设计。
•信号波形整形：施密特触发器能够将输入信号波形整形为方波信号，便于后续的数字处理。
•触发器设计：施密特触发器本身可以作为一个触发器，用于时序电路的设计。
4. 施密特触发器的优缺点施密特触发器的主要优点在于它能够通过滞回特性抑制输入信号中的噪声和抖动，提供可靠的输出信号。
然而，施密特触发器也有一些缺点：•边沿速度较慢：由于滞回特性的存在，施密特触发器的边沿速度相对较慢，对于高频信号可能会出现失真。
施密特触发器电路原理
施密特触发器电路原理什么叫触发器?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，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。
新艺图库图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施密特触发器的滞后特性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（- Vsat）时，由正反馈得下临界电压当νO为负饱和状态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数字电子元件，被用于产生一个无噪声的数字信号。
它能够将一个模拟输入信号转换为一个数字输出信号，只有当输入信号达到一定的阈值时才会发生触发。
施密特触发器的工作原理基于正反馈。
它由两个晶体管构成，分别称为P型和N型晶体管。
其中，P型晶体管的基极通过一个电阻与正电源相连，N型晶体管的基极通过一个电阻与负电源相连。
当没有输入信号时，P型晶体管处于截止状态，N型晶体管处
于饱和状态，输出信号为高电平。
当输入信号逐渐上升时，达到P型晶体管的额定阈值电压，P型晶体管将变为饱和状态。
同时由于正反馈，N型晶体管也将进入截止状态，输出信号仍然为高电平。
当输入信号继续上升，超过N型晶体管的额定阈值电压时，N 型晶体管将恢复为饱和状态，输出信号将瞬间下降到低电平。
此时，由于正反馈的作用，P型晶体管也将进入截止状态。
当输入信号开始下降时，N型晶体管继续保持饱和状态，直到达到其额定的下降阈值。
此时，N型晶体管将恢复为截止状态，输出信号将瞬间上升到高电平。
同样，由于正反馈，P型晶体
管也将恢复为饱和状态。
施密特触发器的工作原理可以简单归纳为：当输入信号超过阈值上升时，输出信号保持高电平；当输入信号超过阈值下降时，
输出信号瞬间切换到低电平。
这种触发器具有自持续触发的特性，能够抵抗噪声干扰，并且能够产生一个干净、稳定的数字信号。
施密特触发器工作原理
VTH
VDD 2
R1< R2
I为三角波
v I1
R2 R1 R2
vI
R1 R1 R2
vO
当vI1=0，v O= 0V
υo vO/V
VOH ≈VDD 10
υI1
(1) I上升 只要 I1 <VTH，则保持 O =0V
8 B
6
4
(2)当υI 1 =VTH，电路发生正反馈 ：
vI↑ vI1↑ vO1↓
(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
↓
I1
R2 R1 R2
I
R1 R1 R2
8.2 施密特触发器
8.2.1 用门电路组成的施密特触发器 8.2.2 集成施密特触发器 8.2.3 施密特触发器的应用
8.2 施密特触发器
1、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
vO↑ vO=VOH
2
0
2 4 6 8 10
VTH
vI/V
↓
R2
正向阈值电压 (VT+): I 值在增加
过程中，使输出电压产生跳变时
所对应I 的值。
施密特反相器工作原理
施密特反相器工作原理
施密特反相器主要由三个核心元件构成，分别是比较器、正反馈电路和输出级。
1. 比较器：比较器的作用是将输入信号与一个参考电压进行比较。
如果输入电压高于参考电压，输出电压就会变为高电平状态。
相反，如果输入电压低于参考电压，输出电压就会变为低电平状态。
2. 正反馈电路：正反馈电路则负责对输出信号进行反馈处理，以实现反向输出的特性。
3. 输出级：输出级将反相后的信号放大并输出。
施密特触发器又称施密特反相器，是脉冲波形变换中经常使用的一种电路。
它在性能上有两个重要的特点：第一，输入信号从低电平上升的过程中，电路状态转换时对应的输入电平，与输入信号从高电平下降过程中对应的输入转换电平不同。
第二，在电路状态转换时，通过电路内部的正反馈过程使输出电压波形的边沿变得很陡。
以上内容仅供参考，如需更全面准确的信息，可以查阅电子工程领域的专业书籍或咨询专业人士。
施密特触发器工作原理
施密特触发器工作原理
施密特触发器是用来控制计算机中的多重任务进程的一种设备。
它可以用来精确地控制复杂的硬件任务，也可以用来自动化一些时间密切相关的任务。
施密特触发器的工作原理是一种基于时间的触发机制，它通过一种叫做“脉冲触发”的技术，每隔固定的时间发出一个脉冲，以指导多个任务的执行。
施密特触发器的工作方式是这样的：当施密特触发器检测到一个脉冲时，它会开始计时，直到下一个脉冲出现为止。
施密特触发器会记录下这一段时间的起始和结束时间，并将这些时间信息传递给计算机，以便计算机能够按照施密特触发器设定的时间进行任务调度。
施密特触发器可以用来建立各种复杂的时序表，以便让计算机能够按照设定的时间进行任务调度。
它可以用来控制多个任务的执行顺序，以及在不同的硬件和软件之间进行复杂的时间调度。
施密特触发器还可以用来控制多个任务之间的时间间隔，从而让计算机能够在最短的时间内完成复杂的任务。
总之，施密特触发器是一种很有用的设备，可以用来控制多个任务的调度和时间间隔，从而让计算机能够完成复杂的任务。
它是一种基于时间的触发机制，可以每隔固定的时间发出一个脉冲，以指导多个任务的执行。
施密特触发器原理
施密特触发器原理
Schmitt trigger又被称为传统反相执行器，它是一种非线性电路，
是一种集成电路，用于在一定的阈值之上和之下保持输出的稳定。
图中展
示了Schmitt触发器电路的一般结构。
设计的Schmitt触发器有一个反馈
路径，允许更精确的控制输出电平的变化，并增强了系统稳定性。
Schmitt触发器有三个重要参数：触发电压、释放电压和偏置电压。
触发电压是当输入电压超过该值时，输出将从低转换为高。
释放电压是当
输入电压低于该值时，输出将从高转换为低。
偏置电压是在触发电压和释
放电压中间的电压，它用于控制启动振荡的电平。
Schmitt触发器的参数
可以通过调整偏置电压来控制，并由此调整触发电压和释放电压。
Schmitt触发器可以用来消除小幅度抖动，使每次输入变化都会导致
输出的足够大的变化。
它也可以用来消除振荡，它可以安全地抑制振荡，
而不会因控制不当而产生更多的振荡。
Schmitt触发器可以用于检测输入
信号的升降沿，以及实现高斯噪声修正和高通滤波。
另外，Schmitt触发器的设计和构造还能够增强系统的稳定性。
例如，它可以抑制噪声，并减少对环境变化的敏感性，从而增加对输入变化的能力。
电路识图23-施密特触发器电路原理分析
电路识图23-施密特触发器电路原理分析施密特触发器是最常用的整形电路之一。
施密特触发器的两个显著特点是：电路含有正反馈回路；具有滞后电压特性，及正向和反向翻转的阈值电压不相等。
施密特触发器具有两个稳定状态：要么VT1截止，VT2导通;要么VT1导通，VT2截止。
这两个稳定状态在一定条件下能够互相转换。
施密特触发器可以由晶体管、门电路等构成。
一、晶体管施密特触发器晶体管施密特触发器如下图所示，电路由两极电阻耦合共发射极晶体管放大器组成。
与一般两极电阻耦合放大器不同的是，两个晶体管VT1，VT2共用一个发射极电阻R5，这就形成了强烈的正反馈。
R2，R3是VT2的基极偏置电阻，R1，R4分别是VT1，VT2的集电极负载电阻。
1、触发器的第一稳定状态没有输入信号时，晶体管VT1因无基极偏置电流而截至。
电源+VCC经R1，R2微晶体管VT2提供基极偏置电流，VT2导通，其发射极电流在发射极电阻R5上产生压降，正是这个电压使得VT1的发射结处于反相偏置状态，进一步保证了电路处于稳定的VT1截止，VT2导通的状态。
如下图所示。
2、翻转为第二稳定状态当输入信号Ui加至施密特触发器输入端，并且Ui大于UT+时，电路翻转为第二稳定状态，VT1 导通，其集电极电压=0，使得VT2因失去基极偏流而截至。
同时，VT1发射极电流在发射极电阻R5上产生的压降使得VT2的发射结处于反向偏置状态，进一步保证了电路处于稳定的VT1导通，VT2截止的状态，如下图所示。
3、触发器的再次翻转当输入信号经过峰值后下降时，电路并不翻转，只有当继续下降至反向阈值电压时，电路才再次发生反转回到第一稳定状态，即VT1截止，VT2导通的状态。
这是因为VT1的集电极回路接有R2，R3分流支路，使得VT1导通时的发射极电流小于VT2导通时的发射极电流的缘故。
下图所示为施密特触发器波形图。
二、门电路构成的施密特触发器利用两个非门可以构成施密特触发器，电路如下图所示。
施密特电路工作原理
施密特电路工作原理
施密特电路是一种常用的电子电路，它通过使用正反馈来实现比较器功能，并且具有两个阈值，即上阈值和下阈值。
工作原理如下：当输入电压高于上阈值时，比较器的输出状态将发生变化，变为低电平；而当输入电压低于下阈值时，输出状态将再次改变，变为高电平。
这种状态切换实现了施密特电路的功能。
具体来说，当输入电压高于上阈值时，比较器的正输入端电压高于负输入端电压（比如上阈值电压为Vth+）。
这时，比较器的输出为低电平，经过一个正反馈网络，将输出低电平通过电路传递给比较器的负输入端，同时也经过一定的滞后延迟。
由于正反馈网络的存在，即使输入电压稍微下降，负输入端电压也会继续保持为低电平，直到输入电压降低到下阈值（比如下阈值电压为Vth-）。
当输入电压低于下阈值时，比较器的正输入端电压低于负输入端电压。
这时，比较器的输出将翻转为高电平，同样经过正反馈网络传递给比较器的负输入端。
即使输入电压稍微上升，负输入端电压也会继续保持为高电平，直到输入电压再次升高到上阈值。
施密特电路的工作原理依赖于正反馈的作用，通过在比较器输出与输入之间添加正反馈电路，使得电路具有两个阈值并能实现状态切换。
这种特性使施密特电路在许多应用中非常有用，例如触发器、振荡器等。
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。
施密特触发器工作原理
v I1 = V TH
R2 VT+ = R1 + R 2
(3) υI1
VTH电路,维持 υ O=VOH 不变 电路 维持 ,只要υI1 > VTH， 则保持 υo =VOH 只要
R2 G1 R1 1 G2 1 vO vO1
(4)当υI下降 υI1 当 下降, 也下降
4.
幅度鉴别
1
υIvO VOH源自vI V T+υo
V T-
0
t
vO VOH
VOL
VOL o VT+ VT-
0
vI
υ I1 ≈ VTH =
VT- = ( 1 −
R1 )V TH R2
vI
1
vo
G1 vI R1 1
R2 G2 1 vO vO1
vI1
vI VT＋ VT－ O vO VDD VDD
t
vO
O 工作波形
t
O
VT－ VT＋ 传特性曲线
vI
1
8.2.2 集成施密特触发器
vI
vO
VDD
TP1 vS2 TP2 vI TN5 vS5
vO VOH
1
vo VOH
vO vI
1
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
8.2.1 用门电路组成的施密特触发器
1、电路组成 、
R2 G1 vI R1 1 G2 1 vO vO1
υI1
2、工作原理 、 假定： 假定：
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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。
由重迭定理可得非反相端电压
反相输入端接地：ν-= 0，当ν+ = ν- = 0时的输入电压即为临界电压。
将ν+ = 0代入上式得
整理后得临界电压
当νo为负饱和状态时，可得上临界电压
当νo为正饱和状态时，可得下临界电压，
V TH与V TL之间的电压差为滞后电压：
图5 (a)计算机仿真图（b）转换特性曲线输入、输出波形与转换特性曲线如图5所示。
当输入信号下降到小于下临界电压V TL时，输出信号由正状态转变为
负状态：νo< V TL→νo = - Vsat
当输入信号上升到大于上临界电压VTH 时，输出信号由负状态转变为
正状态：νo＞ 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。