施密特触发器的原理及其用途浅谈

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。

施密特触发器有什么作用？

施密特触发器在输入信号达到一定阈值时，会产生特定的输出信号。这种元件具有抗干扰能力强、输出信号波形清晰、开关速度快、易于实现等优点，因此在数字电路、通信系统、控制系统等领域得到广泛应用。施密特触发器的作用主要包括以下几个方面：

1.波形整形：施密特触发器可以将不规则的信号波形转换成矩形波，从而方便后续处理。在数字电路中，矩形波是常用的时钟信号或同步信号，因此施密特触发器在数字电路中可用于波形整形或时钟信号的恢复。

2.脉冲波的整形：施密特触发器可以用于脉冲信号的整形，将不理想的脉冲信号转换成理想的矩形波。在通信系统或控制系统中，这种功能非常重要，可以保证信号传输的质量和稳定性。

用施密特触发器对脉冲整形

3.脉冲鉴幅：施密特触发器具有鉴幅功能，可以在输入信号达到一定幅度时产生输出信号。这种功能在模拟电路中非常有用，例如用于信号分离、滤波等应用。

图用施密特触发器鉴别脉冲幅度

4.构成多谐振荡器：施密特触发器可以构成多谐振荡器，产生方波或矩形波。这种功能在数字电路中非常有用，例如用于频率合成、逻辑门电路的时钟信号等。

5.用于触发：施密特触发器可以用于触发其他电子元件，如晶体管、可控硅等，从而实现控制功能。这种功能在开关电路、控制系统中非常常用。

不能用CMOS来设计施密特触发器吗？

CMOS 器件可以用来设计施密特触发器，但是不能选择阈值电压，只能在有限的电源电压范围内工作，例如：4HC14 在 +5v 下运行，阈值通常为 2.4v 和 1.8v。

或者你也可以使用比较器芯片，通过额外的分立电阻定义阈值。

74 CH14

如果你需要处理嘈杂或者失真的数字信号，可以使用 CMOS 器件。但如果你要求不寻常的电压或者精确的阈值，就需要设计一个特殊的电路。

基于施密特触发器的方波产生电路

可以使用施密特触发器很容易地配置出一个方波产生电路，电路图如下：

基于反相施密特触发器的方波产生电路

R 的值这里我们使用 6.8kΩ, 电容 C 的值 47nF。