正反相施密特觸發(fā)器電路的工作原理詳解

1、正反相施密特觸發(fā)器電路的工作原理詳解什么叫觸發(fā)器施密特觸發(fā)電路（ 簡稱）是一種波形整形電路，當(dāng)任何波形的信號進(jìn)入電路時，輸出在正、負(fù)飽和之間跳動，產(chǎn)生方波或脈波輸出。不同于比較器，施密特觸發(fā)電路有兩個臨界電壓且形成一個滯后區(qū)，可以防止在滯后范圍內(nèi)之噪聲干擾電路的正常工作。如遙控接收線路，傳感器輸入電路都會用到它整形。施密特觸發(fā)器一般比較器只有一個作比較的臨界電壓，若輸入端有噪聲來回多次穿越臨界電壓時，輸出端即受到干擾，其正負(fù)狀態(tài)產(chǎn)生不正常轉(zhuǎn)換，如圖1所示。圖1 (a)反相比較器 (b)輸入輸出波形施密特觸發(fā)器如圖2 所示，其輸出電壓經(jīng)由R1 、R2 分壓后送回到運算放大器的非反相輸入端形成正反

2、饋。因為正反饋會產(chǎn)生滯后（Hysteresis）現(xiàn)象，所以只要噪聲的大小在兩個臨界電壓（上臨界電壓及下臨界電壓）形成的滯后電壓范圍內(nèi)，即可避免噪聲誤觸發(fā)電路，如表1 所示圖2 (a)反相斯密特觸發(fā)器 (b)輸入輸出波形表1反相施密特觸發(fā)器電路如圖2 所示，運算放大器的輸出電壓在正、負(fù)飽和之間轉(zhuǎn)換:O= ±Vsat 。輸出電壓經(jīng)由R1 、R2 分壓后反饋到非反相輸入端：+= O， 其中反饋因數(shù)=當(dāng) O為正飽和狀態(tài)（+Vsat ）時，由正反饋得上臨界電壓當(dāng)O 為負(fù)飽和狀態(tài)（- Vsat ）時，由正反饋得下臨界電壓VTH 與VTL 之間的電壓差為滯后電壓：2R1圖3 (a)輸入、輸出波形

3、(b)轉(zhuǎn)換特性曲線輸入、輸出波形及轉(zhuǎn)換特性曲線如圖3(b)所示。當(dāng)輸入信號上升到大于上臨界電壓VTH 時，輸出信號由正狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)?負(fù)狀態(tài)即： I VTHo = - VsatI 當(dāng)輸入信號下降到小于下臨界電壓VTL 時，輸出信號由負(fù)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)?正狀態(tài)即： VTLo = + Vsat輸出信號在正、負(fù)兩狀態(tài)之間轉(zhuǎn)變，輸出波形為方波。非反相施密特電路圖4 非反相史密特觸發(fā)器非反相施密特電路的輸入信號與反饋信號均接至非反相輸入端，如圖4所示。 由重迭定理可得非反相端電壓反相輸入端接地： - = 0，當(dāng)+ = - = 0 時的輸入電壓即為臨界電壓。將+ = 0 代入上式得整理后得臨界電壓當(dāng)o 為負(fù)飽和狀態(tài)時，可得上臨界電壓當(dāng)o為正飽和狀態(tài)時，可得下臨界電壓，VTH與VTL之間的電壓差為滯后電壓：圖5 (a)計算機仿真圖 （b）轉(zhuǎn)換特性曲線輸入、輸出波形與轉(zhuǎn)換特性曲線如圖5所示。 當(dāng)輸入信號下降到小于下臨界電壓VTL 時，輸出信號由正狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)?負(fù)狀態(tài)：o < VTL VTL o = - Vsat Vsat 當(dāng)輸入信號上升到大于上臨界