数字电路 施密特触发器
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。
施密特触发器 (1)
多谐振荡器（无稳电路）没有没有有有信号源（二）施密特触发器具体分析我们知道，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，此公式中VT+应该位VT-。
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。
mos管施密特触发器原理
mos管施密特触发器原理
MOS管施密特触发器是一种常用的数字电路触发器，它利用MOS 场效应管构成的反馈网络来实现正反馈，从而产生双稳态特性。
当输入信号超过一定阈值时，输出状态会发生翻转，这使得MOS管施密特触发器在数字逻辑电路中具有重要的应用。
MOS管施密特触发器的原理可以从多个方面来解释。
首先，从电路结构上来看，MOS管施密特触发器由两个MOS场效应管和若干个被动元件（如电阻、电容）组成。
其中，MOS管的栅极和漏极之间串联了一个正反馈环路，这种反馈结构可以使得输出在输入信号超过一定阈值时产生瞬时的翻转，从而实现触发器的功能。
其次，从工作原理上来看，MOS管施密特触发器利用MOS场效应管的开关特性和正反馈的作用来实现双稳态。
当输入信号超过一定阈值时，反馈环路会使得输出瞬时地改变状态，这种状态的改变又会反过来影响反馈环路，从而保持输出状态的稳定。
这种双稳态的特性使得MOS管施密特触发器可以作为数字存储元件或者时序电路中的重要组成部分。
此外，从信号处理的角度来看，MOS管施密特触发器可以看作
是一种非线性的信号处理器件。
在输入信号超过阈值时，输出会出现明显的跳变，这种非线性特性使得MOS管施密特触发器在数字信号处理和数字逻辑电路中具有重要的应用，例如在数字振荡器、脉冲发生器等电路中起着关键作用。
综上所述，MOS管施密特触发器的原理涉及到电路结构、工作原理和信号处理等多个方面，通过理解这些原理，可以更好地应用和设计MOS管施密特触发器电路。
斯密特触发器
斯密特触发器斯密特触发器又称斯密特与非门,就是具有滞后特性得数字传输门、①电路具有两个阈值电压,分别称为正向阈值电压与负向阈值电压②与双稳态触发器与单稳态触发器不同,施密特触发器属于"电平触发"型电路,不依赖于边沿陡峭得脉冲、它就是一种阈值开关电路,具有突变输入——输出特性得门电路、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)而引起得输出电压得改变、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得现象,可以瞧出对于要求一定延迟启动得电路,它就是特别适用得、从IC内部得逻辑符号与“与非”门得逻辑符号相比略有不同,增加了一个类似方框得图形,该图形正就是代表斯密特触发器一个重要得滞后特性。
当把输入端并接成非门时,它们得输入、输出特性就是:当输入电压V1上升到VT＋电平时,触发器翻转,输出负跳变;过了一段时间输入电压回降到VT＋电平时,输出并不回到初始状态而需输入V1继续下降到VT－电平时,输出才翻转至高电平(正跳变),这种现象称它为滞后特性,VT＋—VT－=△VT。
△VT称为斯密特触发器得滞后电压。
△VT 与IC得电源电压有关,当电源电压提高时,△VT略有增加,一般△VT值在3V左右。
因斯密特触发器具有电压得滞后特性,常用它对脉冲波形整形,使波形得上升沿或下降沿变得陡直;还可以用它作电压幅度鉴别。
在数字电路中它也就是很常用得器件。
施密特触发器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得就是,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;对于负向递减与正向递增两种不同变化方向得输入信号,施密特触发器有不同得阀值电压。
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得状态将发生变化。
施密特触发器就是一种特殊得门电路,与普通得门电路不同,施密特触发器有两个阈值电压,分别称为正向阈值电压与负向阈值电压。
施密特触发器的触发方式
施密特触发器的触发方式施密特触发器是一种重要的数字电路元件，常用于数字电子设备中。
它的触发方式有两种，即正向触发和负向触发。
下面将分别介绍这两种触发方式。
正向触发是指当输入信号上升到达一个特定的阈值时，触发器的输出状态发生改变。
在正向触发模式下，施密特触发器的输入信号必须从低电平逐渐上升到高电平，并且要达到一个特定的电压阈值，这个阈值称为上升触发电压。
一旦输入信号的电压超过了上升触发电压，触发器的输出将翻转。
换句话说，正向触发器只有在输入信号上升到达阈值时才能触发。
负向触发是指当输入信号下降到达一个特定的阈值时，触发器的输出状态发生改变。
在负向触发模式下，施密特触发器的输入信号必须从高电平逐渐下降到低电平，并且要达到一个特定的电压阈值，这个阈值称为下降触发电压。
一旦输入信号的电压低于下降触发电压，触发器的输出将翻转。
换句话说，负向触发器只有在输入信号下降到达阈值时才能触发。
正向触发和负向触发在实际应用中有不同的使用场景。
正向触发常用于与门电路和计数器电路中，可以实现特定的逻辑功能。
负向触发常用于时钟电路和触摸开关等应用中，可以实现稳定的触发效果。
施密特触发器的触发方式对于数字电路的设计和应用具有重要的意义。
它可以实现信号的稳定触发和逻辑的精确控制，提高数字电子设备的性能和可靠性。
因此，在数字电路设计和应用中，对于施密特触发器的触发方式需要充分理解和应用。
总结起来，施密特触发器有两种触发方式，即正向触发和负向触发。
正向触发是在输入信号上升到达阈值时触发，负向触发是在输入信号下降到达阈值时触发。
这两种触发方式在数字电路的设计和应用中扮演着重要的角色。
了解和掌握这两种触发方式，对于提高数字电子设备的性能和可靠性具有重要意义。
施密特触发器
滞后特性
滞后电压传输特性，即输入电压的上升过程和下降过
程的阈值电平不同。这是施密特触发器固有的特性。
uo ui 0 UT－ UT+ (a) 传输特性 ui (b) 逻辑符号 uo
Hale Waihona Puke 9.3 施密特触发器uo ui 0 UT－ UT+ (a) 传输特性 ui (b) 逻辑符号
上限阈值电压
3、幅度鉴别
因为施密特触发器输出状态取决于输入信号的状态， 所以可以用它来作为幅度鉴别电路。
4、多谐振荡器 利用施密特触发器可以构成多谐振荡器。
本节小结
施密特触发器是一种能够把输入波形整形成为适 合于数字电路需要的矩形脉冲的电路。而且由于具有 滞回特性，所以抗干扰能力也很强。 施密特触发器可以由分立元件构成，也可以由门 电路及555定时器构成。 施密特触发器在脉冲的产生和整形电路中应用很广。
uo
下限阈值电压
回差电压（滞后电压）：ΔUT＝ UT＋－UT－
9.3.1 门电路组成的施密特触发器
施密特触发器是一种能够把输入波形整形成为适合于 数字电路需要的矩形脉冲的电路。
9.3.1 门电路组成的施密特触发器
设Vth=VDD/2，R1<R2
0
1
0
9.3.1 门电路组成的施密特触发器
设Vth=VDD/2，R1<R2
{End}
1A 1B 1Y 2Y 2B 2A VSS (b) 4093 的引脚排列图
9.3.2 集成施密特触发器
VCC 4A 4Y 5A 5Y 6A 6 Y 14 13 12 11 10 9 7414 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 8 VCC 3A 3B 3Y 4A 4 B 4Y 14 13 12 11 10 9 74132 4 5 6 7 8
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
施密特触发器实验 3.9 施密特触发器及其应⽤⼀、实验⽬的1．掌握施密特触发器的特点。
2．学会测试集成施密特触发器的阈值电压。
3．了解施密特触发器的应⽤。
⼆、实验原理1．施密特触发器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。
利⽤这两个特点不仅能将边沿变化缓慢的信号波形整形为边沿陡峭的矩形波，⽽且可以将叠加在矩形脉冲⾼、低电平上的噪声有效地清除。
施密特触发器可以由门电路构成，也可做成单⽚集成电路产品，且后者最为图3.9.1 CMOS施密特触发器逻辑符号及施密特电路的电压传输特性曲线226227常⽤。
图3.9.1是CMOS 集成施密特触发器CD40106逻辑符号与电压传输特性曲线。
2．施密特触发器的应⽤⑴⽤于波形变换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。
图3.9.2的例⼦中，输⼊信号是由直流分量和正弦分量叠加⽽成的，只要以信号的幅度⼤于V T+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。
图3.9.2 ⽤施密特触发器实现波形变换⑵⽤于脉冲的整形在数字系统，常常需要将窄脉冲进⾏展宽，图3.9.3是⽤CD40106来展宽脉冲宽度的电路及输⼊、输出波形，它是利⽤R 、C 充电延时的作⽤来展宽输出脉冲的，改变R 、C 的⼤⼩，即可调节脉宽展宽的程度。
V I V t （ms ）t （ms ）228图图 3.9.3 施密特触发器实现窄脉冲展宽电路及其波形⑶⽤于单稳态触发器单稳态触发器的⼯作特性具有如下的显著特点：第⼀，它有稳态和暂稳态两个不同的⼯作状态；第⼆，在外界触发脉冲作⽤下，能从稳态翻转到暂稳态，在暂稳态维持⼀段时间以后，再⾃动返回稳态；第三，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。
施密特触发器特点及应用
施密特触发器特点及应用施密特触发器是一种经典的数字电路元件，常用于多种数字电路中。
它具有以下特点和应用。
特点：1. 可逆性：施密特触发器具有可逆性，即当触发器的输入电压变化时，输出也会相应地变化，然后再次回到原始状态。
这种特性使得施密特触发器在数字电路中能够有效地进行逻辑运算。
2. 非线性特性：施密特触发器具有明确的阈值电平，当输入电平超过这个阈值时出现反转，而低于阈值时又会返回原始状态。
这种非线性特性使得施密特触发器在数字电路中能够实现常用的开关行为。
3. 噪声抑制能力强：施密特触发器通过设置上下阈值电平可以提高其抗噪声能力。
在输入信号噪声较大的情况下，可通过施密特触发器来消除噪声，提高信号的稳定性。
4. 可设置触发门限：施密特触发器可以通过调节输入电平的高低阈值来实现不同触发门限。
这使得它可以适应不同的电路需求，灵活地应用于各种数字电路中。
应用：1. 触发器电路：施密特触发器可用于构建各种触发器电路，如RS触发器、JK触发器、D触发器等。
这些触发器电路常用于存储和处理数字信息，广泛应用于计算机、通信系统等领域。
2. 时钟电路：施密特触发器可用于构建时钟电路，实现时序控制功能。
时钟信号在数字系统中起到同步和定时的作用，施密特触发器可以将连续的输入信号转换为离散的时钟脉冲信号，用于触发其他逻辑电路的工作。
3. 电平检测：施密特触发器可用于电平检测电路，用于检测输入信号是否超过某个阈值。
例如，可以通过施密特触发器实现温度、湿度传感器等模拟信号的数字化。
4. 信号整形：施密特触发器可用于信号整形电路，将输入信号整形成符合逻辑门要求的信号。
通过设置适当的阈值电平，可以将输入信号的噪声和干扰滤除，并保证输出信号的稳定性和准确性。
5. 频率分带：施密特触发器可以用于频率分带电路，根据输入频率的高低将输入信号分为两个不同的频率范围。
这种应用可以用于音频处理、频率调制等领域。
总之，施密特触发器具有可逆性、非线性特性和噪声抑制能力强等特点，广泛应用于数字电路中。
数字电路——考试题库及答案
(652．16)D
(1618．06)D
答案：(652．16)D
题目：3：8线译码器(74LSl38)的唯一输出有效电平是____电平。
任意
低
高
三态
答案：低
题目：67所对应的二进制数和十六进制数分别为____。
(1000011)B
(1100001)B
4
3
10
5
答案：4
题目：下列哪类触发器有一次翻转问题：
维持阻塞D触发器
主从J-K触发器
边沿J-K触发器
同步R-S触发器
答案：主从J-K触发器
题目：8421BCD码011001010010．00010110所对应的十进制数为____。
(1618．13)D
题目：采用四位比较器(74LS85)对两个四位数比较时，先比较：
次低位
最高位
次高位
最低位
答案：最高位
题目：若输入变量A、B全为1时，输出F=0，则其输入与输出的
关系是：____。
非
与非
或
与
答案：与非
题目：摩尔型时序电路的输出，选择正确答案: ＿＿＿＿。
题目：将边沿变化缓慢的脉冲变成边沿陡峭的脉冲，可使用 。
单稳态触发器
微分电路
多谐振荡器
施密特触发器
答案：施密特触发器
题目：n 个变量的最小项是____。
n个变量的和项，它包含全部n 个变量，每个变量可用原变量或非变量
n 个变量的积项，它包含全部n个变量，每个变量仅为原变量
JK触发器
T触发器
施密特触发器的门限电压
施密特触发器的门限电压1.引言1.1 概述概述部分的内容如下:施密特触发器是一种电子电路元件，它在数字电路和模拟电路中广泛应用。
该触发器是由德国物理学家奥托·施密特于1934年发明的，他的名字也因此得以命名。
施密特触发器具有自锁和去抖动的特性，使得它在许多跳变电压信号处理的应用中非常重要。
在施密特触发器中，门限电压是一个关键参数。
它是触发器切换状态的临界电压值，即当输入电压超过门限电压时，触发器会从一个稳定状态切换到另一个稳定状态。
因此，门限电压直接决定了触发器的灵敏度和可靠性。
本文的目的是探索施密特触发器的门限电压，分析其重要性以及影响因素。
通过深入研究施密特触发器的定义和工作原理，我们将探讨门限电压在触发器性能中的关键作用，并讨论影响门限电压的因素。
这将有助于我们更好地理解和应用施密特触发器，同时推动数字电路和模拟电路领域的发展。
在接下来的章节中，我们将首先介绍施密特触发器的定义和工作原理。
然后，我们将着重讨论门限电压的重要性，包括其在信号处理中的应用和作用机制。
接着，我们将详细讨论门限电压的影响因素，并探究如何调节和优化门限电压的方法。
最后，我们将总结本文的结论，强调门限电压在施密特触发器中的重要性及其未来发展的潜力。
通过本文的研究和分析，我们将更加深入地了解施密特触发器的门限电压，并为进一步探索其应用和改进提供有益的指导。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以按照以下内容进行编写：文章结构部分主要介绍了整篇文章的组织框架和各个部分的内容安排。
本文的结构设计如下：1. 引言：通过对施密特触发器的门限电压进行引言，介绍其概述、文章结构和目的。
2. 正文：详细介绍施密特触发器的定义和工作原理，以便读者对该触发器有一个全面的了解。
具体内容包括：2.1 施密特触发器的定义：介绍施密特触发器的基本概念和定义，包括其在逻辑电路设计中的重要性。
2.2 施密特触发器的工作原理：详细解释施密特触发器的工作原理，包括正反馈回路的作用和门限电压的作用。
斯密特触发器下限电平电压
施密特触发器是一种具有双稳态的开关电路，可以将输入信号转化为高电平或低电平输出信号。
它的主要特点是有一个滞回电路，可以使得输出信号的转换点变得非常明显，因此适合于噪声信号处理和信号整形等应用。
对于施密特触发器的高电平触发电压，是指输入信号上升到一定电压水平时，输出电平从低电平切换到高电平的电压水平。
该电压水平一般称为高电平触发电压，常用符号为Vt+。
施密特触发器由两个比较器（或叫做比较元件）构成，其中一个比较器的输出连到另一个比较器的输入端，从而形成一个正反馈回路。
当输入信号达到一定电压水平时，正反馈回路会使得输出电平从低电平快速切换到高电平；当输入信号回落到一定电压水平时，正反馈回路又会使得输出电平从高电平快速切换到低电平。
这样，就实现了施密特触发器的双稳态特性。
以上信息仅供参考，如果您还有疑问，建议咨询专业人士。
数字电路习题-第八章
例题 8.1 分析例题 8.1 图（a）所示脉冲电路的工作原理，设门电路均为TTL电路，其阈值 电压为UTH；设二极管的导通电压为UD。说明电路的功能，画出电路的电压传输特性。
G1
1
G2
uI
&
uO UOH
&
D
uO
UOL
G3 G3
O UTH-UD UTH
uI
（a）
（b）
例题 8.1 图
引脚名称 TR TH R
表 8.1 5 5 5 集成定时器引 脚 名 称 及 功 能
功能
引脚名称
低电平触发
OUT
高电平触发
D
复位端
CO
功能 输出端 放电端 控制电压端
555 集成定时器的功能如表 8.2 所示。
TH(6) ×
>2 UDD/3 <2 UDD/3 <2 UDD/3
TR(2) × ×
> UDD/3 < UDD/3
三、考核题型与考核重点
1. 概念与简答 题型 1 为填空、判断和选择； 题型 2 为叙述基本概念与特点。 建议分配的分数为 2～4 分。 2. 综合与设计 题型 1 根据已知脉冲电路，分析其工作原理，画出电路中各关键点的信号波形以及输出波 形的参数计算等； 题型 2 根据需要选择合理的脉冲电路； 题型 3 分析在应用系统中脉冲电路的作用。 建议分配的分数为 5～10 分。
进行，uC逐渐升高，当uC≥uI时，uO由高电平变为低电平，⑦引脚导通。 电容放电，电 容 C经 过 ⑦引脚放电，放电时间常数τ放=R2C，随着放电过程的进行，uC逐
渐下降，当下降到uC≤uI/2 时，uO由低电平变为高电平，⑦引脚截止。 电容再次充电，电 路 重 复 上 述 过 程 ，进 入 下 一 个 周 期 ，电 路 输 出 周 期 性 的 矩 形 脉 冲 。
施密特触发器
施密特触发器编辑词条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简介折叠编辑本段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。
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。
发明折叠编辑本段施密特触发器是由美国科学家奥托·赫伯特·施密特（Otto Herbert Schmitt）于1934年发明，当时他只是一个研究生，后于1937年他在其博士论文中将这一发明描述为“热电子触发器”（thermionic trigger）。
同相施密特触发器电路-概述说明以及解释
同相施密特触发器电路-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以是：同相施密特触发器电路是一种常见的数字电路，在现代电子设备和通信系统中起着重要的作用。
它的原理基于施密特触发器的工作原理，通过引入正反馈来实现输出的稳定翻转。
同相施密特触发器电路通常由几个关键元件组成，包括放大器、比较器和电阻。
在工作时，输入信号经过放大和比较处理后，根据设置的阈值产生输出信号。
这种触发器电路具有快速、可靠和稳定的特点，广泛应用于数字电路设计、信号调节和时序控制等领域。
本文将从基本原理、电路结构和应用案例等方面进行详细介绍同相施密特触发器电路。
在正文部分，我们将详细解释同相施密特触发器电路的工作原理，包括输入信号的处理过程和输出信号的生成机制。
同时，我们还将探讨该电路在各种应用场景下的实际应用，例如时钟信号的提取、数字信号滤波和频率分割等。
通过深入研究同相施密特触发器电路，我们可以更好地理解数字电路中信号的处理和控制机制。
同时，掌握该电路的设计和应用技巧，能够为我们在实际工程中解决问题提供有力的工具和参考。
因此，本文对于电子工程师、电路设计师和通信系统研究人员来说，具有一定的参考价值和实际意义。
在结论部分，我们将对同相施密特触发器电路的特点和应用进行总结，并展望未来在数字电路设计和通信系统中的发展前景。
通过对该电路的深入研究和应用实践，我们相信在不久的将来，同相施密特触发器电路将在更多的领域得到广泛应用，并为我们的生活和工作带来更多便利和创新。
1.2 文章结构文章结构：本文主要包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分旨在对同相施密特触发器电路进行概述，介绍文章的主要结构和目的。
正文部分分为两个小节，分别是同相施密特触发器电路的原理和应用。
2.1 同相施密特触发器电路的原理部分将详细介绍该电路的工作原理和主要组成部分，包括门限电压、滞回电压和内部反馈等内容。
通过对电路内部的信号传递和逻辑变换过程的解析，读者可以深入了解该电路的工作原理。
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。
施密特触发器振荡器的工作原理
施密特触发器振荡器的工作原理施密特触发器振荡器的工作原理施密特触发器振荡器是一种常见的电子元件，它能够产生稳定的振荡信号。
在本文中，我们将深入探讨施密特触发器振荡器的工作原理，并从浅入深地解释相关原理。
1. 施密特触发器概述施密特触发器是一种双稳态触发器，可以在输入信号从高电平到低电平或从低电平到高电平时产生输出信号的翻转。
其建立在正反馈的基础上，具有较好的噪声排除能力和抗干扰性。
2. 基本组成及工作原理施密特触发器由两个电平比较器（比较器A和比较器B）和一个正反馈网络组成。
其工作原理如下：•当输入信号 Vin 达到比较器 A 的阈值电压 Vth+ 时，比较器 A 输出高电平。
•当 Vin 继续上升到比较器 B 的阈值电压 Vth- 时，比较器 B 输出低电平，并通过正反馈网络将低电平送回比较器 A。
•此时，比较器 A 的输入电压低于阈值电压 Vth+，比较器 A 输出翻转为低电平。
•Vin 继续下降，直到比较器 B 的输入电压高于阈值电压 Vth- 时，比较器 B 输出翻转为高电平，并通过正反馈网络将高电平送回比较器 A。
•这样循环往复地产生振荡信号。
3. 正反馈网络正反馈网络是施密特触发器的关键部分，它通过将比较器 B 的输出回馈到比较器 A，实现了自激振荡的效果。
正反馈网络的作用包括：•放大输入信号：当比较器 A 输出低电平时，通过正反馈网络将低电平送回比较器 A，放大了输入信号的幅度，以确保 Vin 能够足够高来触发比较器 A 的输出。
•确定阈值电压：正反馈网络的设计使得比较器 B 的阈值电压Vth- 大于比较器 A 的阈值电压 Vth+，确保了正反馈循环的稳定性。
4. 参数选择与应用施密特触发器的参数选择对振荡器的稳定性和频率特性有着重要影响。
以下是一些常见参数的选择建议：•阈值电压: Vth+ > Vth-•正反馈电阻: Rf > R1，以确保放大系数大于1•延迟电容: Cd 相对较小，以确保信号的快速翻转施密特触发器振荡器广泛应用于时钟发生器、信号产生与调节等领域，因其稳定可靠的振荡特性而备受青睐。
反相积分电路和施密特触发器
反相积分电路和施密特触发器说到电子电路，咱们总是绕不开一些既常见又神奇的东西。
今天咱们就来聊聊两种在电路设计中挺有意思的玩意儿——反相积分电路和施密特触发器。
别急，别急，听我一一道来，保证让你听了不犯困，脑袋还挺清楚。
先从反相积分电路说起。
名字听起来是不是很高大上？其实它就是一种通过运算放大器来进行积分的电路，目的很简单——把输入信号的“变化”转化成输出。
你想想，一个电路如果可以把变化的信号变得平滑流畅，那岂不是给我们的信号处理大大加分吗？在这里，“反相”就是一个关键的点。
你想啊，如果你把信号反过来再处理，不就能让输出和输入之间有个180度的“差距”吗？这就好像你拉着一个朋友去旅行，他总是走在你后面，那种“反方向”的默契，懂吧？反相的电路有个大招，那就是输入信号一变化，输出信号就“逆着”变化，效果杠杠的。
比如，你输入一个“上升”的信号，输出就变成了一个“下降”的信号。
这种电路应用广泛，常见的如信号滤波、信号整形等，听着是不是挺酷？可别以为反相积分电路就这么简单。
它虽然能帮助我们解决一些问题，但它也有个小脾气——对输入信号的要求特别严格。
你如果不小心把信号搞得太大，电路可能就崩了。
所以使用它时，你得小心翼翼地调整输入，确保它在一个“温和”的范围内。
否则，过大的输入信号就会让这个电路变得非常不稳定，像一个喝多了的朋友，根本控制不住自己了。
更麻烦的是，它可能会产生一些漂移，导致输出的结果不太准确。
所以用它的时候，最好还是仔细设计一下电路，别让它不听话。
说完了反相积分电路，咱们再来看看施密特触发器。
这个名字听着很有哲理，是不是有点像哲学家开会时定的规矩？其实施密特触发器就是一种通过两个阈值来控制输入信号的电路。
你别看它名字这么复杂，实际上它的作用超级简单。
我们平常生活中，偶尔会遇到一些“心情不定”的朋友，对吧？今天一言不合就开心，明天又不高兴，情绪变化得特别快。
施密特触发器就像一个“情绪调节器”，它能把那些变化太快、不稳定的信号给稳定下来。
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回差电压： UT UT UT
二、电路组成及工作原理
8 +VCC
4
工作原理 uI
tM
RC1n U() U(0 ) U() UT
U(t)
U(∞ ) UT
U(0+)
tM
t 0
图 6-2 从U(0+)到UT所经历的时间tM
tr
tf
0.9 U m 0.5 U m 0.1 U m
tw
T
脉冲幅度：Um 上升时间：tr 下降时间：tf
Um
脉冲宽度：tw 脉冲周期：T
占空比： q tw
T
通常不用 CO 端，为了提高电路工作稳定性， 将其通过 0.01 F 电容接地。
6.2 施密特触发器 （Schmitt Trigger）
6.2.1 用 555 定时器构成的施密特触发器 一、普通反相器和施密特反相器的比较
普通反相器
A
1
Y
uA
uY
施密特反相器
uA
A
Y
uY
UTH ?
TTL： 1.4 V CMOS：12 VDD
5kΩ + C1 －
5kΩ + －
5kΩ C2
G1
G3
Q
&
&
1
3
0
uO
G2 &Q
7D T
1
①R=0时，Q=1，uo=0，T导通。
CO
TH
＞2VCC/3
TR
＞VCC/3
+VCC
R
8
4
5kΩ
5
+ C1 0
G1 Q
&
－ 6
1
5kΩ
2
+
1
G2 0
&Q
－
5kΩ C2
G3
&
3
0
uO
7D T
1
①R=0时，Q=1，uo=0，T饱和导通。 ②R=1、UTH＞2VCC/3、UTR＞VCC/3时，C1=0、C2=1， Q=1、Q=0，uo=0，T饱和导通。
CO
TH
＜2VCC/3
TR
＞VCC/3
+VCC
R
8
4
5kΩ
5
+ C1 1
G1 Q
&
－ 6
10
5kΩ
2
+
1
G2 01
&Q
－
C2 5kΩ
G3
&
3
01
uO
7D T
1
①R=0时，Q=1，uo=0，T饱和导通。 ②R=1、UTH＞2VCC/3、UTR＞VCC/3时，C1=0、C2=1， Q=1、Q=0，uo=0，T饱和导通。 ③R=1、UTH＜2VCC/3、UTR＞VCC/3时，C1=1、C2=1， Q、Q不变，uo不变，T状态不变。
③ 电路的时常数τ=RC, τ决定了暂态时间的长短。根据 三要素公式，可以得到电压(或电流)随时间变化的方程为
x(t) x() [x(0 ) x()]et /
如果U(tM)=UT，它是U(0+)和U(∞）之间的某一转换值，
那么从暂态过程的起始值U(0+)变到UT所经历的时间tM(见图
6-2)可用下式计算：
1. 555定时器及其应用
4.5～16V 1.1 555定时器结构及功能
电压 控制端
CO TH
高电平 触发端 TR
低电平 触发端
+VCC 8
5kΩ
5
+ C1
－
6
5kΩ
2
+
－ C2
5kΩ
1
R 4
G1 Q
&
G2 &Q
复位端 低电平有效
G3
&
3 uO
7D T
放电端
+VCC 8
R
40
CO 5 TH 6
TR 2
6.1.2 脉冲电路的基本分析方法
C
UC(t)
x(t) x() [x(0 ) x()]et /
S E
R UR(t)
tM
RC1n U() U(0 ) U() UT
图 6-1 RC开关电路
① 开关转换的一瞬间，电容器上电压不能突变，满足 开关定理UC(0+)=UC(0-)。
② 暂态过程结束后，流过电容器的电流iC(∞)为0，即电 容器相当于开路。
CO TH
＜2VCC/3 TR ＜VCC/3
+VCC
R
8
4
5kΩ
5
+ C1 1
G1 Q
&
－
6
0
5kΩ
2
+
0
G2 &
Q1
－ 5kΩ C2
G3
& 3 1uO
7D T
1
①R=0时，Q=1，uo=0，T饱和导通。 ②R=1、UTH＞2VCC/3、UTR＞VCC/3时，C1=0、C2=1， Q=1、Q=0，uo=0，T饱和导通。 ③R=1、UTH＜2VCC/3、UTR＞VCC/3时，C1=1、C2=1， Q、Q不变，uo不变，T状态不变。 ④R=1、UTH＜2VCC/3、UTR＜VCC/3时，C1=1、C2=0， Q=0、Q=1，uo=1，T截止。
1 32VCC 13VCC 不变 不变
TR 加高电平时为非有效电 平，电路状态不变。
(4)输出 0 时，Q = 1，因此 V 导通；输出 1 时，Q = 0，故 V 截止。
(5)注意：① TH 电平高低是与 2/3VCC 相比较，TR 电平高低是与 1/3VCC 相比较。②若控制输入端 CO 加输入电压 uCO ，则 UR1 = uCO UR2 = uCO/2，故 TH 和 TR 电平高低的比较值将变成 uCO 和 uCO/2。
简化功能表
使用要点
输入
输出
RD TH 0×
TR OUT V 状态 (1) RD 低电平有效,优先级最高，
× 0 导通
不用时应接高电平。
1 32VCC 13VCC 0
导通
(2)TH 和 TR 均为高电平时输出 0，均为低电平时输出 1。
1
32VCC
1 3
VCC
1
截止 (3) TR 低电平有效，TH 高电平 有效，因此，TH 加低电平、
典型的矩形脉冲产生电路有双稳态触发电路、单稳态触 发电路和多谐振荡电路三种类型。
双稳态触发电路具有两个稳定状态，两个稳定状态的 转换都需要在外加触发脉冲的推动下才能完成。
单稳态触发电路只有一个稳定状态，另一个是暂时稳 定状态，从稳定状态转换到暂稳态时必须由外加触发信号 触发，从暂稳态转换到稳态是由电路自身完成的，暂稳态 的持续时间取决于电路本身的参数。
多谐振荡电路能够自激产生脉冲波形，它的状态转换 不需要外加触发信号触发，而完全由电路自身完成。因此 它没有稳定状态，只有两个暂稳态。
脉冲整形电路能够将其它形状的信号，如正弦波、 三角波和一些不规则的波形变换成矩形脉冲。施密特触 发器就是常用的整形电路，它有两个特点：① 能把变化 非常缓慢的输入波形整形成数字电路所需要的矩形脉冲； ② 有两个触发电平，当输入信号达到某一额定值时，电 路状态就会转换，因此它属于电平触发的双稳态电路。
脉冲产生电路和整形电路的特点
获得矩形脉冲的方法通常有两种：一种是用脉冲产生 电路直接产生；另一种是对已有的信号进行整形，然后将 它变换成所需要的脉冲信号。
脉冲产生电路能够直接产生矩形脉冲或方波，它由开 关元件和惰性电路组成，开关元件的通断使电路实现不同 状态的转换，而惰性电路则用来控制暂态变化过程的快慢。