发布时间 : 星期四 文章施密特触发器的原理及特性更新完毕开始阅读2bbb242de2bd960590c67752
施密特触发器的原理及特性
我们知道，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
）。正向
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（阈值电压与负向阈值电压之差称为回差电压（
）。普通门电路的电压传输特性曲线是单调
的，施密特触发器的电压传输特性曲线则是滞回的[图6.2.2(a)(b)]。
图6.2.1 用CMOS反相器构成的施密特触发器
图6.2.2 图6.2.1电路的电压传输特性 （a）同相输出 （b）反相输出
用普通的门电路可以构成施密特触发器[图6.2.1]。因为CMOS门的输入电阻很高，所以
的输入端可以近似的看成开路。把叠加原理应用到
和
构成的串联电路上，我们可以推导出
这个电路的正向阈值电压和负向阈值电压。当从0上升到
时，。当从0逐渐上升到时，
，电路的状态将发生变化。我们考虑电路状态即将发生变化那一时刻的情况。
因为此时电路状态尚未发生变化，所以仍然为0，，
于是，时，
从
下降到
。与此类似，当时，。当从逐渐下降到
，电路的状态将发生变化。我们考虑电路状态即将发生变化那一时刻
仍然为
，
的情况。因为此时电路状态尚未发生变化，所以
，于是，
。通过调节
电路有一个约束条件，就是这说明，即使
上升到
或。如果
，可以调节正向阈值电压和反向阈值电压。不过，这个
，那么，我们有
及
，
或下降到0，电路的状态也不会发生变化，电路处于“自锁状态”，
不能正常工作。
图6.2.4 带与非功能的TTL集成施密特触发器
集成施密特触发器比普通门电路稍微复杂一些。我们知道，普通门电路由输入级、中间级
和输出级组成。如果在输入级和中间级之间插入一个施密特电路就可以构成施密特触发器[图6.2.4]。集成施密特触发器的正向阈值电压和反向阈值电压都是固定的。 （a）电路 （b）图形符号