施密特触发器电路的工作原理! 施密特触发器原理

施密特
施密特触发器(Schmidt trigger)是一种由电位触发的触发器(一般触发器由时钟沿触发) , 它在输入电压的负向递减和正向递增两种不同变化方向有不同的阈值电压 , 从而使得它具有较强的抗干扰能力 。
其原理图符号如下图所示:

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如下图所示为UTC的74HC04数据手册功能框图(六反相施密特触发器):
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其输入输出电压参数如下表:
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对比如下表PhilipsSemiconductor的74HC04数据手册功能框图(六反相器):
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其输入输出电压参数如下表:
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其中 , VOH与VOL表示输出电压的高电平值与低电平值 , VIH与VIL表示输入电压的高电平与低电平值 , 在定义上两者是完全一致的 , 另外 , 我们看看如下图所示两者逻辑功能:
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是完全一样的逻辑“非” , 种种迹象表明 , 施密特触发器是一种数字逻辑器件 , 但很遗憾 , 它是一种以比较器为核心的模拟电路 , 如下图所示:
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这好像是一个反相比例运算放大电路 , waita minute! 不对 , 输出电压VO是经过电阻R1、R2反馈到比较器的同相端 , 是一个正反馈电路 , 我们简单分析如下:
假设输入电压初始状态为0V , 则输出电压状态为高电平VOH , 为什么会是高电平?假设输出电压是低电平VOL(负电压 , 比较器输出只有两个状态) , 经过电阻R1、R2分压之后还是负电压 , 因此 , 同相端的电位为负电压 , 比反相端电位要低 , 因此输出电压还是会转换为高电平 , 如下图所示:
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当输入电压Vi逐渐增加时 , 只要输入电压不大于VIH , 则输出Vo是不会变化的 , 而VIH的公式如下式:
此时状态如下图所示:
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当输入电压Vi超过VIH时 , 由于同相端电位小于反相端电位 , 因此输出电压转换为低电平 , 则电阻R1、R2的分压为:
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如下图所示:
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此时无论输入电压Vi如何变化 , 只要不小于VIL , 则比较器的输出电压仍然是不会变化的 , 只有当输入小于VIL时 , 同相端电位高于反相端电位而翻转为高电平VOH:
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则有如下图所示的波形:
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