施密特触发器工作原理 施密特触发器和单稳态触发器有什么区别?

文章目录：

1. 施密特触发器和单稳态触发器有什么区别?
2. 施密特触发器工作原理
3. 什么是施密特触发器?

一、施密特触发器和单稳态触发器有什么区别?

【答案】：施密特触发器具有两种稳定的工作状态，由输入信号的电平决定其工作状态。当输入信号上升到V_T+时，电路状态发生翻转；当输入信号下降到V_T-时，电路状态又发生翻转，两次翻转所对应的输入电平值是不相同的。V_T+称为上限触发电平，V_T-称为下限触发电平，它们之间的差值称为施密特触发器的回差电压△V_T，其主要用来实现波形变换和整形、脉冲幅度鉴别等。

单稳态触发器具有一个稳定状态和一个暂稳态。其工作特点是：在外加触发脉冲作用下，电路从稳态翻转到暂稳态；在暂稳态维持一段时间后，电路自动返回到稳定状态。单稳态触发器是应用十分广泛的脉冲单元电路，如用于脉冲整形、脉冲延时以及定时控制等。

多谐振荡器是一种自激振荡器，它有两个暂稳态，没有稳定状态，电路在接通电源之后，无需外加触发信号便能产生方波或矩形脉冲。其主要用途是产生波形。

二、施密特触发器工作原理

施密特触发器（Schmitt Trigger）是一种具有滞后特性的比较器电路，其工作原理是基于正反馈机制和两个不同的阈值电压来实现电压的滞后比较。当输入电压从低到高增加并超过上升阈值时，输出会从低电平跳变到高电平；而当输入电压从高到低减少并低于下降阈值时，输出才会从高电平跳变到低电平。

首先，施密特触发器内部包含了一个比较器和一个正反馈网络。比较器有两个输入端，一个接收外部输入信号，另一个则连接正反馈网络的输出。正反馈网络的作用是将比较器的输出部分反馈回输入端，从而改变比较器的阈值电压。

其次，当输入电压从低电平开始上升时，由于正反馈的作用，比较器的上升阈值电压会相对较高。只有当输入电压超过这个较高的上升阈值时，比较器的输出才会从低电平跳变到高电平。一旦输出变为高电平，正反馈网络会进一步拉高比较器的阈值电压，使得输入电压需要下降到一个更低的水平才能触发输出的跳变。

最后，当输入电压从高电平开始下降时，情况与上升时相反。由于正反馈的作用，比较器的下降阈值电压会相对较低。只有当输入电压低于这个较低的下降阈值时，比较器的输出才会从高电平跳变到低电平。一旦输出变为低电平，正反馈网络会进一步拉低比较器的阈值电压，使得输入电压需要上升到一个更高的水平才能再次触发输出的跳变。

举个例子，假设施密特触发器的上升阈值电压为3V，下降阈值电压为2V。当输入电压从0V开始上升时，只有当其超过3V时，输出才会从0V跳变到5V。然后，即使输入电压稍微下降到2.5V，输出仍然保持在5V不变。只有当输入电压继续下降到2V以下时，输出才会从5V跳变回0V。这种滞后特性使得施密特触发器在噪声抑制和波形整形等方面具有广泛的应用。

三、什么是施密特触发器?

施密特触发器有两个稳态；单稳态触发器只有一个稳态；多谐振荡器有0个稳态。

当输入电压高于正向阈值电压时输出为低；当输入电压低于负向阈值电压时输出为高，当输入在正负向阈值电压之间时输出不变，这是标准施密特触发器的特点。

在外加脉冲作用下，一个稳定状态翻转到一个暂稳态，由于电路中RC延时环节的作用，该暂态维持一段时间又回到原来的稳态，这是单稳态触发器的特点。

一种能产生矩形波的自激振荡器，在工作时，电路的状态在这两个暂稳态之间自动地交替变换，由此产生矩形波脉冲信号，这是多谐振荡器的特点。

扩展资料

施密特触发器的应用：

1） 波形变换：

可将三角波、正弦波、周期性波等变成矩形波。

2）脉冲波的整形：

数字系统中，矩形脉冲在传输中经常发生波形畸变，出现上升沿和下降沿不理想的情况，可用施密特触发器整形后，获得较理想的矩形脉冲。

3） 脉冲鉴幅：

幅度不同、不规则的脉冲信号施加到施密特触发器的输入端时，能选择幅度大于预设值的脉冲信号进行输出。

4）构成多谐振荡器：

幅值不同的信号在通过加上一个合适电容的施密特触发器后会产生矩形脉冲，矩形波脉冲信号，常用作脉冲信号源及时序电路中的时钟信号。 

参考资料来源：百度百科--施密特触发器

参考资料来源：百度百科--单稳态触发器

参考资料来源：百度百科--多谐振荡器

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