施密特触发器芯片 施密特触发器电路原理
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838电子图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 上临界电压VTH 下临界电压VTL 滞后宽度(电压)VH VTLVTH 输入端信号νI 上升到比VTH 大时,触发电路使νO 转态 输入端信号νI 下降到比VTL 小时,触发电路使νO 转态 上、下临界电压差VH =VTH -VTL 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。
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
