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施密特触发器(施密特触发器电路原理分析)

2021-04-19 00:07:29

施密特触发器(施密特触发器电路原理分析)

施密特触发器是最常用的整形电路之一。施密特触发器的两个显著特点是:电路含有正反馈回路;具有滞后电压特性,及正向和反向翻转的阈值电压不相等。施密特触发器具有两个稳定状态:要么VT1截止,VT2导通;要么VT1导通,VT2截止。这两个稳定状态在一定条件下能够互相转换。施密特触发器可以由晶体管、门电路等构成。

一、晶体管施密特触发器

晶体管施密特触发器如下图所示,电路由两极电阻耦合共发射极晶体管放大器组成。与一般两极电阻耦合放大器不同的是,两个晶体管VT1,VT2共用一个发射极电阻R5,这就形成了强烈的正反馈。R2,R3是VT2的基极偏置电阻,R1,R4分别是VT1,VT2的集电极负载电阻。

电路识图23-施密特触发器电路原理分析

1、触发器的第一稳定状态

没有输入信号时,晶体管VT1因无基极偏置电流而截至。电源+VCC经R1,R2百思特网微晶体管VT2提供基极偏置电流,VT2导通,其发射极电流在发射极百思特网电阻R5上产生压降,正是这个电压使得VT1的发射结处于反相偏置状态,进一步保证了电路处于稳定的VT1截止,VT2导通的状态。如下图所示。

电路识图23-施密特触发器电路原理分析

2、翻转为第二稳定状态

当输入信号Ui加至施密特触发器输入端,并且Ui大于UT+时,电路翻转为第二稳定状态,VT1 导通,其集电极电压=0,使得VT2因失去基极偏流而截至。同时,VT1发射极电流在发射极电阻R5上产生的压降使得VT2的发射结处于反向偏置状态,进一步保证了电路处于稳定的VT1导通,VT2截止的状态,如下图所示。

电路识图23-施密特触发器电路原理分析

3、触发器的再次翻百思特网

当输入信号经过峰值后下降时,电路并不翻转,只有当继续下降至反向阈值电压时,电路才再次发生反转回到第一稳定状态,即VT1截止,VT2导通的状态。这是因为VT1的集电极回路接有R2,R3分流支路,使得VT1导通时的发射极电流小于VT2导通时的发射极电流的缘故。

下图所示为施密特触发器波形图。

电路识图23-施密特触发器电路原理分析

二、门电路构成的施密特触发器

利用两个非门可以构成施密特触发器,电路如下图所示。R1为输入电阻,R2为反馈电阻。非门D1,D2直接连接,R2将D2的输出端信号反馈至D1的输入端,构成了正反馈回路。

电路识图23-施密特触发器电路原理分析

1、触发器的第一稳定状态

无输入信号时,非门D1输入端为0,所以触发器处于第一稳定状态,各非门输出端状态为:D1=11,D2=0。这时,R1,R2对输入信号形成对地的分压电路,如下图所示。

电路识图23-施密特触发器电路原理分析

2、翻转为第二稳定状态

当接入输入信号Ui时,由于R1,R2的分压作用,非门D1的输入端A点的实际电压是

电路识图23-施密特触发器电路原理分析

。如下图所示。

电路识图23-施密特触发器电路原理分析

3、触发器的再次翻转

电路识图23-施密特触发器电路原理分析

电路识图23-施密特触发器电路原理分析


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