什么是施密特觸發器？

施密特觸發器（Schmitt Trigger）是一種特殊的門電路，也被稱為遲滯比較器或滯回比較器。它具有兩個閾值電壓，分別對應于輸入信號的正向遞增和負向遞減變化方向。這兩個閾值電壓稱為正向閾值電壓和負向閾值電壓，它們之間的差值被稱為回差電壓。

施密特觸發器可以定義為一個再生比較器。它采用正反饋并將正弦輸入轉換為方波輸出。施密特觸發器的輸出在上限和下限閾值電壓處擺動，這是輸入波形的參考電壓。它是一種雙穩態電路，當輸入達到某些設計的閾值電壓電平時，輸出在兩個穩態電壓電平（高和低）之間擺動。

它們分為兩種類型，即反相施密特觸發器和非反相施密特觸發器。反相施密特觸發器可以定義為連接到運算放大器極端子的輸出元件。類似地，同相放大器可以定義為輸入信號在運算放大器的負端子處給出。

施密特觸發器的狀態由輸入信號的電位維持，并且只有當輸入信號的變化超過一定的閾值電壓時，輸出才會發生變化。這種特性使得施密特觸發器具有滯回特性，可以在一定程度上抑制輸入信號的噪聲干擾，提高電路的穩定性。

施密特觸發器常常被用于波形整形、脈沖整形、脈沖鑒幅等應用中。由于其具有滯回特性，施密特觸發器也可以用于抗干擾，例如在開回路配置中用于抗擾，以及在閉回路正回授/負回授配置中用于實現多諧振蕩器。此外，施密特觸發器還可以用于將模擬信號轉換為數字信號，實現脈沖的整形和鑒幅。

總的來說，施密特觸發器是一種非常有用的電子電路，具有滯回特性和兩個閾值電壓的特點，廣泛應用于波形整形、脈沖整形、脈沖鑒幅、抗干擾和模擬信號到數字信號的轉換等領域。

施密特觸發器的工作原理

即使輸入信號有噪聲，施密特觸發器也能給出正確的結果。它使用兩個閾值電壓；一是閾值電壓上限 (VUT)，二是閾值電壓下限 (VLT)。

施密特觸發器的輸出保持低電平，直到輸入信號穿過 VUT。一旦輸入信號超過此限制 VUT，施密特觸發器的輸出信號將保持高電平，直到輸入信號低于 VLT 電平。

讓我們通過一個例子來了解施密特觸發器的工作原理。這里我們假設初始輸入為零，并且如下圖所示逐漸增加。

施密特觸發器的輸出信號保持低電平，直到 A 點。在 A 點，輸入信號越過上限閾值 (VUT) 的電平，并產生高輸出信號。

輸出信號保持高電平直至 B 點。在 B 點，輸入信號低于下閾值。這使得輸出信號變低。同樣，在 C 點，當輸入信號超過上限閾值時，輸出為高電平。在這種情況下，我們可以看到輸入信號有噪聲。但噪聲不會影響輸出信號。

接下來小編給大家分享一些施密特觸發器電路圖，以及簡單分析它們的工作原理。

施密特觸發器電路圖分享

1、采用IC555的施密特觸發器電路圖

采用IC555的施密特觸發器電路圖如下所示。下面的電路可以用基本的電子元件搭建而成，但IC555是該電路中必不可少的元件。 IC 的兩個引腳（例如引腳 4 和引腳 8）均與 Vcc 電源連接。 2 和 6 等兩個引腳短接，并通過電容器相互向這些引腳提供輸入。

可以使用由兩個電阻（即 R1 和 R2）形成的分壓器規則為兩個引腳的共同點提供外部偏置電壓 (Vcc/2) 。當輸入處于兩個閾值（稱為滯后）之間時，輸出保持其值。該電路可以像存儲元件一樣工作。

閾值是2/3Vcc和1/3Vcc。上級比較器在 2/3Vcc 電壓下工作，而次要比較器在 1/3Vcc 電源下工作。

使用單獨的比較器將關鍵電壓與兩個閾值進行對比。觸發器(FF)被相應地布置或重新布置。輸出將根據此變高或變低。

2、使用運放uA741 IC的施密特觸發器電路圖

下圖是施密特觸發器的電路圖。它基本上是一個具有正反饋的反相比較器電路。施密特觸發器的目的是將任何規則或不規則形狀的輸入波形轉換為方波輸出電壓或脈沖。因此，它也可以稱為平方電路。

如圖所示，在741 IC運放的正反饋中設置了一個帶有電阻Rdiv1和Rdiv2的分壓器。使用相同值的Rdiv1和Rdiv2得到與輸入電壓串聯的電阻值Rpar = Rdiv1||Rdiv2。 Rpar 用于最大限度地減少偏移問題。 R1 兩端的電壓反饋至同相輸入。每當輸入電壓 Vi 的電壓電平超過某個閾值（稱為上閾值電壓 (Vupt) 和下閾值電壓 (Vlpt)）時，它就會觸發或改變輸出 Vout 的狀態。

3、采用IC uA 741的施密特觸發器電路圖

施密特觸發器電路顯示兩個不同的信號輸入電平，用于打開和關閉電路。 Von 和 Voff 電壓之間的差異（稱為遲滯施密特觸發器）對于將緩慢上升的波形轉換為快速上升的波形以及繼電器等應用非常有用。

此處所示電路使用 741，通過 R5、R6 和 R7 進行正反饋以實現快速開關。分壓器 R8 和 R9 將非反相輸入端子的直流輸入電壓設置為電源電壓的一半。正反饋的大小取決于R6和R7的比例，比例越大，電路表現出的遲滯越小。電位器R2設定反相輸入端的直流電壓，從而設定反饋電壓的閾值電壓。信號將觸發電路。輸入信號可以施加到兩個輸入端子中的任意一個。

4、簡單的施密特觸發器電路圖

這是施密特觸發器電路。該電路產生簡單的比較器動作。它是“發射極耦合”。該電路具有明顯的磁滯環和快速轉換動作，因為該電路使用 2N3565 雙極型高 hFE 晶體管。 2N3069 JFET 在測量輸入上產生非常小的負載。

5、晶體管施密特觸發器電路圖

晶體管施密特觸發器如下圖所示，電路由兩極電阻耦合共發射極晶體管放大器組成。與一般兩極電阻耦合放大器不同的是，兩個晶體管VT1，VT2共用一個發射極電阻R5，這就形成了強烈的正反饋。R2，R3是VT2的基極偏置電阻，R1，R4分別是VT1，VT2的集電極負載電阻。