斯密特触发器
施密特触发器原理
施密特触发器原理
施密特触发器原理一直是研究电子工程的重要课题，也是电子设备的重要部件。
施密特触发器是一种可以响应输入信号从而触发输出信号的电子元件，能够把输入信号的幅值变化转换成输出信号的时间变化，从而实现信号的放大或抑制、延时或激发，并实现多种电子电路的自动控制功能。
施密特触发器原理主要是基于半导体器件的P-N结反应，由一个PN结组成，在PN结中设置一个基极，在基极处可以控制PN结的导通状态。
当基极电压大于一定值（可以根据不同型号的施密特触发器而变化）时，PN结导通，基极电压下降，PN结断开，基极电压再次升高，PN结又导通，从而实现定时脉冲的产生。
施密特触发器由此实现了电路的自动控制，可以实现定时、定延时、定激励、多种放大或抑制等功能，是电子设备中常用的元件。
施密特触发器原理可以被广泛应用于控制电路中，有着重要的意义。
施密特触发器原理
施密特触发器原理
施密特触发器原理是指由德国物理学家雷因施密特（R.H. Schmitt）在1960年提出的一种电子电路原理。
该原理提出了一种新的解决方案，用于解决电子电路中的振荡和失真问题，可以用于制作复杂的电子电路，并在控制系统中发挥重要作用。
施密特触发器原理的基本原理是：将一个给定的电压信号作为输入，用一种特殊的方法处理这个电压信号，这种方法可以将输入信号转换为一种新的电压信号，这种新的电压信号可以用来控制其他电子电路的工作。
在施密特触发器原理的应用中，当电压信号的幅度超过一定的阈值时，会出现一种特殊的触发效应，将输入信号转换为另一种电压信号，该电压信号可以被用来控制电子电路的工作。
施密特触发器原理可以用于制作复杂的电子电路，如时序逻辑电路、计算机逻辑电路、控制系统等，可以用于控制系统，实现更加精确高效的控制。
施密特触发器原理的应用十分广泛，可以用于生产自动化控制系统、智能家居设备、工业自动化等，使得自动化控制系统更加精确高效。
总之，施密特触发器原理是一种重要的电子电路原理，可以用于控制系统的实现，使得系统更加精确高效，并且可以应用于生产自动
化控制系统、智能家居设备、工业自动化等。
施密特触发器内部电路
施密特触发器内部电路施密特触发器，这名字听起来是不是有点拗口？不过没关系，今天咱们就轻松聊聊它，看看这个小家伙在电路里是干嘛的。
施密特触发器就是一种特殊的电路，它的工作方式有点像咱们日常生活中的开关，有时候就是那么简单。
想象一下，开关一打开，电器就欢快地运行起来，关闭的时候又默默无闻。
这施密特触发器呢，差不多也是这个意思。
它有个特殊的本事，能够把模糊的信号变得清晰明了。
说到内部电路，施密特触发器就像是一个小小的迷宫，里面有各种小组件，感觉就像一群小精灵在忙活。
它最基本的结构由比较器和反馈环路组成。
比较器就好比是一个裁判，它用来判断输入信号的电压高低。
想象一下，这个裁判有时候会犹豫不决，输入的信号有点模糊，这时候它就需要施密特触发器的反馈来帮忙。
反馈环路就像是那种忠实的小伙伴，随时提醒裁判该怎么做。
嘿！别小看这反馈环路，它可是起着决定性的作用，能够确保信号在某个阈值上转换，避免了模糊不清的局面。
让咱们更深入一点，施密特触发器的神奇之处在于它的滞后特性。
滞后听起来有点吓人，但其实就是让信号不会在轻微的波动中频繁切换。
就像一个人在犹豫时，突然有人给他指了一条明路，一下子就清晰了。
施密特触发器会设定两个阈值，一个用于信号的上升，一个用于下降。
只要信号穿越这两个阈值，施密特触发器就会果断做出反应。
这就像是生活中的一次重要决策，得到了鼓励和指引，才敢迈出那一步。
在各种电子应用中，施密特触发器可是个常客。
比如在噪声控制、信号整形、振荡器等场合，它简直就像是无所不能的超级英雄。
要是没有它，许多电路的性能肯定会打折扣。
想想如果信号总是模糊不清，简直是个灾难嘛，谁都没法工作，简直比上班迟到还要糟糕。
施密特触发器能够把这种情况化解，给人一种踏实感。
嘿，聊到这里，可能有人会问，施密特触发器的应用具体是什么呢？举个简单的例子，想象一下一个灯泡的开关。
按下开关，灯亮了，再按一下，灯灭了。
这听起来简单，可是当你有时候一按，灯不亮了，再按一下又亮了，那可就麻烦了。
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。
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。
施密特触发器原理及应用
1.施密特触发器基本原理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，也可作成单片集成电路产品，且后者最为图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常用。
图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即可在施密特触发器的输T+出端得到同频率的矩形脉冲信号。
图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。
图图 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；V IV t （ms ）t （ms ）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。
由于具备这些特点，单稳态触发器被广泛应用于脉冲整形、延时（产生滞后于触发脉冲的输出脉冲）以及定时（产生固定时间宽度的脉冲信号）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。
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。
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斯密特触发器
斯密特触发器又称斯密特与非门，是具有滞后特性的数字传输门. ①电路具有两个阈值电压,分别称为正向阈值电压和负向阈值电压②与双稳态触发器和单稳态触发器不同,施密特触发器属于"电平触发"型电路,不依赖于边沿陡峭的脉冲.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.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IC内部的逻辑符号和“与非”门的逻辑符号相比略有不同，增加了一个类似方框的图形，该图形正是代表斯密特触发器一个重要的滞后特性。
当把输入端并接成非门时，它们的输入、输出特性是：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称为斯密特触发器的滞后电压。
△VT与IC的电源电压有关，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的滞后特性，常用它对脉冲波形整形，使波形的上升沿或下降沿变得陡直；还可以用它作电压幅度鉴别。
在数字电路中它也是很常用的器件。
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。
只要施密特触发器的vt+和vt-设置得合适，均能受到满意的整形效果。
施密特触发器的应用
1. 波形变换可将三角波、正弦波等变成矩形波。
2. 脉冲波的整形数字系统中，矩形脉冲在传输中经常发生波形畸变，出现上升沿和下降沿不理想的情况，可用施密特触发器整形后，获得较理想的矩形脉冲。
3. 脉冲鉴幅幅度不同、不规则的脉冲信号时加到施密特触发器的输入端时，能选择幅度大于欲设值的脉冲信号进行输出。
施密特触发器常用芯片
74LS18双四输入与非门（施密特触发）74LS19六反相器（施密特触发）74132、74LS132、74S132、74F132、74HC132四2输入与非施密特触发器触发器74221、74LS221、74 HC221、74 C221双单稳态多谐振荡器（有施密特触发器）用555定时器可以构成施密特触发器
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
上临界电压V TH下临界电压V TL滞后宽度（电压）V H
V TL<噪声<V TH
输入端信号νI上升到比V TH大时，触发电路使νO 转态输入端信号νI 下
降到比V TL小时，触发
电路使νO转态
上、下临界电压差V H
=V TH -V TL
噪声在容许的滞后
宽度范围内，νO维
持稳定状态
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。
史密特触发器电路原理实验
如图6，当Vi 大于VR 时运算放大器的输出会得到一个正向电压输出；若VR 大于Vi 时则会得到一个负电压。
电压的大小则由两个齐紊二极管来限压。
理想的运算放大器其输出上升时间为0，而在实际的电路上是上可能得到这么理想的曲线，一般从负压上升到正压需要一小段的上升时间。
换言之，运算放大器并上能立刻反应Vi 及VR 所形成的电压差。
如果参考电压VR 固定，那么当Vi 慢慢增加时，仅在Vi-VR>=V1 时。
运算放大器的输出达到Vmax；而当Vi 渐渐减小时却必须于Vi-VR<=V1 伏特时，输出才为Vmin。
也即，欲达Vmax 及Vmin 输出电压的条件上一样，两者Vi-VR值相差V1，这种情形称为迟滞(hysteresis)现象。
史密特触发器便是利用这种现象而做成的电路。
反相的史密特触发器，输出电压经由分压电路回授至运算放大器，参考电压则加在R1 及R2 的末端。
回授β 值为R2/(R1+R2)，此电路为正回授，如果输出增加了V，则有回授βV 到运算放大器。
当Vi<V+时，
V+=V R+(R2/R1+R2)(Vmax-V R)
当Vi=V+时，输出转为Vmin。
当Vi>V+
V+=V R-(R2/R1+R2)(Vmin+V R)
若此时V+渐渐小至V2，则输出又转为Vmax。
由于迟滞现象，使得触发输出电压转相的电压有所上同，输入电压增加产生输出转相时所的电压，要比输入电压降低时所产生的输出转相所需电压来得大(V1>V2)。