施密特触发器电路原理(共3页).docx

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1、精选优质文档-倾情为你奉上施密特触发器电路原理什么叫触发器?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。JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号施密特触发器: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。JBR838电子-技术资料-

2、电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号 图1 (a)反相比较器 (b)输入输出波形JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号施密特触发器如图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

3、1 所示JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号图2 (a)反相斯密特触发器(b)输入输出波形JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号表1施密特触发器的滞后特性 JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号上临界电压VTH JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识

4、-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号下临界电压VTL JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号滞后宽度（电压）VH JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号VTL噪声VTH JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号输入端信号I 上升到比VTH 大时，触发电路使O 转态 JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号输入端信号I

5、下降到比VTL 小时，触发电路使O 转态 JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号上、下临界电压差VH =VTH -VTLJBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号噪声在容许的滞 后宽度范围内，O 维持稳定状态 JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号反相施密特触发器JBR838电子-技术

6、资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号电路如图2 所示，运算放大器的输出电压在正、负饱和之间转换:JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号O= Vsat 。输出电压经由R1 、R2 分压后反馈到非反相输入端：+= O，JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号其中反馈因数=JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号当O为正饱和状态（+Vsat ）时，

7、由正反馈得上临界电压JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号当O 为负饱和状态（- Vsat ）时，由正反馈得下临界电压JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号VTH 与VTL 之间的电压差为滞后电压：2R1JBR838电子-技术资料-电子元件-电

8、路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号 图3 (a)输入、输出波形(b)转换特性曲线JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号输入、输出波形及转换特性曲线如图3(b)所示。JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号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： JBR838电子-技术资料-电子元件-电

9、路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号I VTHo = - Vsat JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号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： JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号I VTLo = + Vsat JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号输出信号在正、负两状态之间转变，输出波形为方波。JBR838电子-技

10、术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号非反相施密特电路JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号 图4 非反相史密特触发器JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号非反相施密特电路的输入信号与反馈信号均

11、接至非反相输入端，如图4所示。JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号由重迭定理可得非反相端电压JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号反相输入端接地： - = 0，当+ = - = 0 时的输入电压即为临界电压。JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号JBR838电子-技术资料-电子元

12、件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号将+ = 0 代入上式得JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号整理后得临界电压JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号当o 为负饱和状态时，可得上临界电压JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号JBR838电子-

13、技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号当o为正饱和状态时，可得下临界电压，JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号VTH与VTL之间的电压差为滞后电压：JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号JB

14、R838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号图5 (a)计算机仿真图（b）转换特性曲线JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号输入、输出波形与转换特性曲线如图5所示。JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号当输入信号下降到小于下临界电压VTL 时，输出信号由正状态转变为负状态：JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号o VTL o =

15、 - Vsat JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号当输入信号上升到大于上临界电压VTH 时，输出信号由负状态转变为正状态：JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号o VTL o =+ Vsat JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号输出信号在正、负两状态之间转变，输出波形为方波。JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号

16、史密特触发器电路原理实验：JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号如图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 V1 时。运算放大器的输出达到Vmax；而当Vi 渐渐减小时却必须于Vi-VR

17、 V1 伏特时，输出才为Vmin。也即，欲达Vmax 及Vmin 输出电压的条件上一样，两者Vi-VR值相差V1，这种情形称为迟滞(hysteresis)现象。史密特触发器便是利用这种现象而做成的电路。反相的史密特触发器，输出电压经由分压电路回授至运算放大器，参考电压则加在R1 及R2 的末端。回授 值为R2/(R1+R2)，此电路为正回授，如果输出增加了V，则有回授V 到运算放大器。JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号当ViV+JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-

18、电子元器件符号V+=VR-(R2/R1+R2)(Vmin+VR)JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号若此时V+渐渐小至V2，则输出又转为Vmax。由于迟滞现象，使得触发输出电压转相的电压有所上同，输入电压增加产生输出转相时所的电压，要比输入电压降低时所产生的输出转相所需电压来得大(V1V2)。JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号 图6JBR838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号专心-专注-专业