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施密特触发器的应用

时间：2023-03-13作者：佚名

1、波形的整形及变换
利用施密特触发器将正弦波、三角波变换成方波，已在模拟电路中讨论过，不再赘述。这里主要讨论整形。通常由测量装置来的信号，经放大后可能是不规则的波形，必须经施密特触发器整形。作为整形电路时，如果要求输出与输入同相，则可在上述集成施密特反相器后再加一级反相器。整形电路对回差电压又有什么要求呢？
如果输入信号具有如图1(a)所示的顶部干扰，而又希望得到如图1(c)所示的波形，若回差电压较小，将出现如图1(b)所示波形，顶部干扰造成了不良影响。此时，应选择回差电压较大的施密特触发器，以提高电路的抗干扰性能。
施密特触发器的应用

施密特触发器的应用

图1 利用回差电压抗干扰
(a) 具有顶部干扰的输入信号 (b) 回差电压小时的输出波形 (c) 回差电压大于顶部干扰时输出波形
2、幅度鉴别
利用施密特触发器输出状态取决于输入信号v_Ⅰ幅度的工作特点，可以用它来作为幅度鉴别电路。例如，输入信号不等的一串脉冲，需要消除幅度较小的脉冲，而保留幅度大于V_th(见图2)的脉冲，只要将施密特触发器的正向阈值电压V_T调整到规定的幅度V_th，这样，幅度超过V_th的脉冲就使电路动作，有脉冲输出；而对于幅度小于V_th的脉冲，电路则无脉冲输出，从而达到幅度鉴别的目的。

施密特触发器的应用

图2 脉冲幅度鉴别

3、多谐振荡器
利用施密特触发器可以构成多谐振荡器。其电路如图3所示。

施密特触发器的应用

图3 用施密特触发器构成的多谐振荡器

接通电源瞬间，电容C上的电压为0V，输出v_O为高电平。v_O通过电阻R 对电容C 充电，当v_Ⅰ达到V_T时，施密特触发器翻转，输出为低电平，此后电容C又开始放电，v_Ⅰ下降，当v_Ⅰ下降到V_T-时，电路又发生翻转，如此周而复始而形成振荡。其输入、输出波形如图4所示。

施密特触发器的应用

图4 施密特触发器构成的多谐振荡器的波形

若在图3中采用的是CMOS施密特触发器，且V_OH≈V_DD，V_OL≈0，根据图10.10.4的电压波形得到振荡周期计算公式为

T =T₁ T₂ 　

施密特触发器的应用

　

施密特触发器的应用

当采用TTL施密特触发器（例如7414）时，考虑到输入电路对电容充放电的影响，电阻R不能大于470Ω，以保证输入端能够达到负向阈值电平。R的最小值由门的扇出数确定（不得小于100Ω）。对于典型的参数值（V_T-=0.8V,　V_T=1.6V，输出电压摆幅为3V）,最大可能的振荡频率为10MHz。

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