施密特触发器工作机理与作用?
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施密特触发器是一种阈值开关电路,它采用电位触发方式,具有两个稳定的输出状态,适用于消除输入端的干扰。其主要特性包括两个阀值电压vl和vh。当输入电压从低电平上升到vl或从高电平下降到vh时,电路的状态将发生改变。
与普通门电路相比,施密特触发器具有两个阈值电压,即正向阈值电压和负向阈值电压,且电路状态由输入信号电位维持。在输入信号从低电平上升到高电平的过程中,使电路状态发生变化的输入电压为正向阈值电压;反之,从高电平下降到低电平的过程中,使电路状态发生变化的输入电压为负向阈值电压。正向阈值电压与负向阈值电压之差称为回差电压。
施密特触发器具有突变输入-输出特性,被设计成阻止输入电压微小变化引起的输出电压变化。当输入信号幅度大于vt+时,施密特触发器的输出端将得到同等频率的矩形脉冲信号。
施密特触发器在电路中具有广泛应用。可以将三角波、正弦波等波形变换为矩形波,对脉冲波进行整形,以及实现脉冲鉴幅等功能。此外,施密特触发器还常用于波形变换、脉冲波的整形、脉冲鉴幅等领域。
常用的施密特触发器芯片包括74ls18双四输入与非门(施密特触发)、74ls19六反相器(施密特触发)、74132、74ls132、74s132、74f132、74hc132四2输入与非施密特触发器触发器、74221、74ls221、74hc221、74c221双单稳态多谐振荡器(含施密特触发器)等。
施密特触发器由运算放大器、分压电路和反馈电路组成。电路中的正反馈作用使得输入信号在正、负饱和状态之间转换,输出波形为方波。施密特触发器的滞后特性可以避免噪声干扰电路的正常工作。通过设置合适的vt+和vt-值,施密特触发器可以实现对波形的有效整形。
施密特触发器在电子电路中扮演着重要的角色,广泛应用于波形变换、脉冲整形、脉冲鉴幅等多个领域。通过合理选择芯片型号和设置电路参数,可以实现对输入信号的有效处理和输出波形的精确控制。