施密特触发器电路及工作原理详解_施密特触发器特点_施密特触发器的作用

　　什么是施密特触发器

　　施密特触发器（Schmidt trigger）是包含正回授的比较器电路。它也有两个稳定状态，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，有不同的阈值电压。施密特触发器可作为波形整形电路，能将模拟信号波形整形为数字电路能够处理的方波波形，而且由于施密特触发器具有滞回特性，所以可用于抗干扰，其应用包括在开回路配置中用于抗扰，以及在闭回路正回授/负回授配置中用于实现多谐振荡器。

　　施密特触发器的主要特点

　　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。

　　施密特触发器电路工作原理详解

　　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

　　

　　VTH 与VTL 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VTH 时，输出信号由正状态转变为

　　负状态即： νI ＞VTH→νo = - Vsat

　　当输入信号下降到小于下临界电压VTL 时，输出信号由负状态转变为

　　正状态即： νI ＜VTL→νo = + Vsat

　　输出信号在正、负两状态之间转变，输出波形为方波。