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[资料分享] 施密特触发器电路原理

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裸片初长成(初级)

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发表于 2012-10-12 14:55:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
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。


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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


2.jpg

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=

4.jpg


当νO为正饱和状态(+Vsat )时,由正反馈得上临界电压

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当νO 为负饱和状态(- Vsat )时,由正反馈得下临界电压

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VTH 与VTL 之间的电压差为滞后电压:

7.jpg

2R1


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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。

非反相施密特电路


10.jpg
图4 非反相史密特触发器

非反相施密特电路的输入信号与反馈信号均接至非反相输入端,如图4所示。

由重迭定理可得非反相端电压

11.jpg

反相输入端接地: ν- = 0,当ν+ = ν- = 0 时的输入电压即为临界电压。


将ν+ = 0 代入上式得

12.jpg


整理后得临界电压

13.jpg

当νo 为负饱和状态时,可得上临界电压

14.jpg

当νo为正饱和状态时,可得下临界电压,

15.jpg

VTH与VTL之间的电压差为滞后电压:


16.jpg


17.jpg

图5 (a)计算机仿真图 (b)转换特性曲线

输入、输出波形与转换特性曲线如图5所示。

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:

νo TL →νo = - Vsat

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:

νo > 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


[ 本帖最后由 wstt 于 2012-10-12 14:59 编辑 ]
3.jpg
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裸片初长成(中级)

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发表于 2012-10-12 15:35:14 | 显示全部楼层
这个是什么叫施密特触发器吧

我想知道芯片电路级原理
没工作,没女人老婆,没宽带 ,  没钱


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