中职电子线路教案：集成施密特触发器电路简介

施密特触发器的电路功能施密特触发器是一种基本的电子元件，常用于数字电路中，在许多应用中都有重要的作用。

它具有自锁、滞后、非线性和放大等特性，可以在数字电路中实现多种功能。

本文将对施密特触发器的电路功能进行详细介绍。

一、施密特触发器的基本结构施密特触发器由两个晶体管和几个电阻组成。

其中一个晶体管为NPN 型，另一个为PNP型。

这两个晶体管的发射极通过两个电阻相连，形成一个正反馈回路。

当输入信号达到某一阈值时，输出会从高电平转换为低电平或从低电平转换为高电平。

二、施密特触发器的工作原理当输入信号为低电平时，NPN型晶体管截止，PNP型晶体管导通，输出端Q1输出高电平；当输入信号为高电平时，NPN型晶体管导通，PNP型晶体管截止，输出端Q1输出低电平。

当输入信号变化到达某一阈值时（称为上升沿或下降沿），由于正反馈作用产生了滞后效应，在此情况下输出端Q1的电平状态将发生反转，即从高电平变为低电平或从低电平变为高电平。

这种特性使得施密特触发器可以用于数字信号的处理。

三、施密特触发器的电路功能1. 自锁功能当输入信号达到某一阈值时，输出端Q1的状态会发生反转，并且保持在相反状态，直到下一个输入信号到达阈值。

这种特性称为自锁功能。

施密特触发器可以用于数字计数器、计时器和频率分频器等应用中。

2. 滞后功能由于正反馈回路产生的滞后效应，当输入信号变化达到阈值时，输出端Q1的状态不会立即改变，而是需要一定时间才能完成状态转换。

这种特性称为滞后功能。

施密特触发器可以用于去除噪声和抖动等应用中。

3. 非线性功能施密特触发器具有非线性放大作用，可以将输入信号放大到输出端，并且不会出现负反馈现象。

因此，在数字电路中常用施密特触发器来实现逻辑门、振荡器和计数器等应用。

4. 放大功能由于正反馈回路产生的放大效应，当输入信号达到阈值时，输出端Q1的状态会发生反转，并且输出信号的幅度将增大。

这种特性称为放大功能。

施密特触发器可以用于数字信号的放大和处理。

施密特触发器工作原理施密特触发器是一种常用的电子元件，它可以在输入信号达到一定阈值时产生输出，并且在输入信号下降到另一个阈值时再次产生输出。

它的工作原理基于正反馈的电路结构，下面我们将详细介绍施密特触发器的工作原理。

首先，施密特触发器由两个晶体管和若干个电阻器、电容器组成。

其中，两个晶体管的基极通过电阻器相连，形成一个正反馈回路。

当输入信号加到施密特触发器的输入端时，如果输入信号的幅值超过了一个特定的阈值，那么触发器的输出端就会产生一个高电平输出。

这个阈值通常称为上升沿触发点。

而当输入信号下降到另一个特定的阈值时，输出端就会产生一个低电平输出，这个阈值通常称为下降沿触发点。

其次，施密特触发器的工作原理是基于正反馈回路的特性。

当输入信号超过上升沿触发点时，输出端产生高电平输出，这个高电平输出会通过正反馈回路传递到另一个晶体管的基极，使得这个晶体管导通，从而进一步增强输出端的高电平信号。

这种正反馈的作用会使得输出信号的变化更加迅速和明显，从而形成一个明显的输出脉冲。

而当输入信号下降到下降沿触发点时，输出端产生低电平输出，这个低电平输出同样会通过正反馈回路传递到另一个晶体管的基极，使得这个晶体管截止，从而进一步减弱输出端的低电平信号。

这种正反馈的作用会使得输出信号的变化更加迅速和明显，从而形成一个明显的输出脉冲。

最后，施密特触发器的工作原理可以总结为，当输入信号超过上升沿触发点时，输出端产生高电平输出；当输入信号下降到下降沿触发点时，输出端产生低电平输出。

这种工作原理使得施密特触发器在数字电路中具有重要的应用，例如在脉冲发生器、频率倍增器、数字比较器等电路中都可以看到它的身影。

总之，施密特触发器是一种基于正反馈回路的电子元件，它的工作原理是基于输入信号的阈值触发点，通过正反馈回路产生明显的输出信号。

它在数字电路中有着广泛的应用，对于理解它的工作原理有助于我们更好地设计和应用数字电路。

施密特触发电路是一种具有迟滞功能的比较器电路，其主要特点和工作原理如下：
特点：
1. 滞后现象（Hysteresis）：施密特触发器有两个不同的阈值电压，即上限阈值电压（VIH或VTH+）和下限阈值电压（VIL 或VTH-）。

当输入信号从低电平上升时，一旦超过上阈值电压，输出状态就会改变；而当输出已经处于高电平后，只有当输入信号下降到低于下阈值电压时，输出才会再次翻转。

两个阈值之间的差值称为滞后电压或回差电压。

2. 噪声抑制能力：由于存在滞后特性，施密特触发器对输入信号中的噪声有很好的抑制作用。

只有噪声足够大以使输入信号跨越阈值范围时，输出才会发生变化，这样可以避免小幅度的噪声引起输出的不必要切换。

3. 波形整形：对于非理想的方波、正弦波或其他不规则波形的输入信号，施密特触发器能够将其转换为边沿陡峭、干净的数字信号，常用于波形整形应用中。

工作原理：
在施密特触发电路内部，正反馈机制被用来实现上述的滞后
行为。

电路通常包含一个比较器和一些额外的电阻和电容元件来提供正反馈。

当输入电压VIN逐渐增大：
- 当VIN小于下限阈值电压VIL时，输出保持在某一稳定状态（比如低电平）。

- 随着VIN继续增加并达到上限阈值电压VIH时，输出立即跳变到另一稳定状态（比如高电平）。

- 输出跳变的同时，正反馈通过电路设计使得即使输入电压略有下降，只要不降到下限阈值以下，输出仍会保持不变。

当需要将输出由高电平变为低电平时，VIN必须降低至低于下限阈值VIL，此时输出才会发生反向跳变。

因此，施密特触发电路以其独特的双阈值工作方式，在电子系统中广泛应用在信号检测、逻辑门电路、波形变换等领域。

高中物理施密特触发器的物理原理教案一、引言在高中物理中，施密特触发器是电子电路中一个重要的概念。

本教案旨在介绍施密特触发器的物理原理以及相关应用。

二、施密特触发器的原理1. 基本概念施密特触发器是一种具有正反馈的电路，可以将输入信号转换为输出信号，并且具有两个阈值电压。

2. 工作原理当输入信号超过上阈值电压时，输出由低电平变为高电平；当输入信号低于下阈值电压时，输出由高电平变为低电平。

这种双稳态特性使得施密特触发器在模拟信号的数字化处理和数字电路的触发器设计中得到广泛应用。

三、施密特触发器的应用1. 信号处理施密特触发器可以用于判别模拟信号的高低电平，从而实现信号的数字化处理。

例如，可以用施密特触发器将模拟音频信号转换为数字音频信号，以便于后续的数字信号处理。

2. 时钟电路在数字电路中，施密特触发器常用于时钟电路的设计中。

通过设置适当的阈值电压和电容数值，可以实现稳定的时钟信号输出，用以同步其他数字电路的运行。

3. 触发器设计施密特触发器也是数字电路中常用的触发器类型之一。

通过利用其双稳态特性和正反馈回路，可以实现稳定的触发器功能，用于存储和传输数字信号。

四、实验演示为了更好地理解施密特触发器的原理，可以进行以下实验演示：实验材料：电压表、电路连接线、集成施密特触发器、电源。

实验步骤：1. 按照电路图正确连接集成施密特触发器电路。

2. 将电压表的正极和负极分别接入集成施密特触发器的输出端和地端。

3. 调节输入信号的幅值，观察输出信号的变化。

实验结果：当输入信号超过阈值电压时，输出由低电平切换为高电平；当输入信号低于阈值电压时，输出由高电平切换为低电平。

五、总结施密特触发器是一种具有正反馈的电子电路，具有双稳态特性，适用于模拟信号的数字化处理和数字电路的触发器设计。

通过适当的阈值电压设置和正反馈回路，可以实现稳定的触发器功能，用于存储和传输数字信号。

通过实验演示，可以更好地理解施密特触发器的原理和应用。

施密特触发器电路及工作原理详解施密特触发器电路及工作原理详解什么叫触发器施密特触发电路（简称）是一种波形整形电路，当任何波形的信号进入电路时，输出在正、负饱和之间跳动，产生方波或脉波输出。

不同于比较器，施密特触发电路有两个临界电压且形成一个滞后区，可以防止在滞后范围内之噪声干扰电路的正常工作。

如遥控接收线路，传感器输入电路都会用到它整形。

施密特触发器一般比较器只有一个作比较的临界电压，若输入端有噪声来回多次穿越临界电压时，输出端即受到干扰，其正负状态产生不正常转换，如图1所示。

图1 (a)反相比较器 (b)输入输出波形施密特触发器如图2 所示，其输出电压经由R1、R2分压后送回到运算放大器的非反相输入端形成正反馈。

因为正反馈会产生滞后（Hysteresis）现象，所以只要噪声的大小在两个临界电压（上临界电压及下临界电压）形成的滞后电压范围内，即可避免噪声误触发电路，如表1 所示图2 (a)反相斯密特触发器 (b)输入输出波形表1施密特触发器的滞后特性反相施密特触发器电路如图2 所示，运算放大器的输出电压在正、负饱和之间转换: νO= ±Vsat。

输出电压经由R1 、R2分压后反馈到非反相输入端：ν+= βνO，其中反馈因数=当νO为正饱和状态（+Vsat）时，由正反馈得上临界电压当νO为负饱和状态（- Vsat）时，由正反馈得下临界电压V TH与V TL之间的电压差为滞后电压：2R1图3 (a)输入、输出波形 (b)转换特性曲线输入、输出波形及转换特性曲线如图3(b)所示。

当输入信号上升到大于上临界电压V TH时，输出信号由正状态转变为负状态即：νI ＞V TH→νo = - Vsat当输入信号下降到小于下临界电压V TL时，输出信号由负状态转变为正状态即：νI ＜V TL→νo = + Vsat输出信号在正、负两状态之间转变，输出波形为方波。

非反相施密特电路图4 非反相史密特触发器非反相施密特电路的输入信号与反馈信号均接至非反相输入端，如图4所示。

施密特触发器工作原理
施密特触发器是一种常见的电路元件，用于产生非常稳定的数字信号输出。

它的工作原理基于正反馈和负反馈的结合，能够在输入信号超过一定阈值时切换输出状态。

在本文中，我们将详细介绍施密特触发器的工作原理及其应用。

首先，让我们来了解一下施密特触发器的基本结构。

它由两个电阻和一个正反馈的比较器组成。

当输入信号超过一定阈值时，比较器输出高电平，从而改变电路的状态。

这种正反馈的结构使得施密特触发器具有较高的噪声抑制能力和良好的稳定性。

施密特触发器的工作原理可以通过一个简单的电路图来说明。

当输入信号超过阈值Vt1时，比较器输出高电平，导通第一个电阻，从而使得输出电压为低电平。

当输入信号下降到阈值Vt2时，比较器输出低电平，截断第一个电阻，从而使得输出电压为高电平。

这样，施密特触发器就实现了在输入信号超过一定阈值时切换输出状态的功能。

施密特触发器在数字电路中有着广泛的应用。

例如，在脉冲发生器中，它可以产生稳定的脉冲信号；在数字系统中，它可以用于信号的整形和去除噪声；在电子开关中，它可以实现稳定的触发功能。

由于其稳定性和可靠性，施密特触发器在数字电路设计中扮演着重要的角色。

总之，施密特触发器是一种基于正反馈和负反馈结合的电路元件，能够产生稳定的数字信号输出。

它的工作原理简单明了，应用广泛。

通过本文的介绍，相信读者对施密特触发器的工作原理有了更深入的了解，希望能够对您的学习和工作有所帮助。

施密特触发器电路工作原理施密特触发器电路是一种常用的数字电路元件，主要用于产生稳定的输出信号。

它是由两个晶体管和几个电阻、电容组成的。

施密特触发器电路的工作原理是基于正反馈的特性，通过对输入信号的比较和反馈控制，实现了信号的稳定输出。

施密特触发器电路的基本结构包括两个晶体管、两个电阻和一个电容。

其中，一个晶体管被称为比较晶体管，另一个被称为反馈晶体管。

电阻和电容的作用是控制电路的时间常数，以实现滞后反馈和稳定输出。

当输入信号施加到比较晶体管的基极时，它将根据输入信号的大小决定其导通或截止。

当输入信号超过比较晶体管的阈值电压时，比较晶体管将导通，输出信号为高电平。

相反，当输入信号低于阈值电压时，比较晶体管将截止，输出信号为低电平。

当比较晶体管导通时，反馈晶体管也会导通，此时电路处于稳定状态。

反馈晶体管的导通会使电路的输出电压降低，从而降低比较晶体管的基极电压，使其截止。

当输入信号经过一个时间常数后降至比较晶体管的阈值以下时，比较晶体管截止，输出信号为低电平。

反馈晶体管也会截止，使得输出电压回升，从而再次将比较晶体管导通。

这样，电路将在输入信号超过阈值时输出高电平，在输入信号低于阈值时输出低电平，形成了稳定的输出信号。

施密特触发器电路的工作原理可以简单概括为：当输入信号超过阈值时，输出信号翻转；当输入信号低于阈值时，输出信号保持不变。

这种工作方式使得施密特触发器电路广泛应用于数字电路中，例如作为触发器、计数器、时序电路等。

施密特触发器电路具有以下特点：首先，它具有较高的噪声免疫能力，能够有效抵抗输入信号中的噪声干扰，提高系统的稳定性和可靠性。

其次，它具有较快的响应速度和较低的功耗，适用于高速数字电路设计。

此外，施密特触发器电路还具有较好的电平转换特性，可以将不同电平的信号转换为标准的高低电平信号。

施密特触发器电路通过利用正反馈的原理，实现了对输入信号的比较和反馈控制，从而产生稳定的输出信号。

它具有高噪声免疫能力、快速响应、低功耗等特点，在数字电路设计中得到广泛应用。

施密特触发器实验 3.9 施密特触发器及其应⽤⼀、实验⽬的1．掌握施密特触发器的特点。

2．学会测试集成施密特触发器的阈值电压。

3．了解施密特触发器的应⽤。

⼆、实验原理1．施密特触发器施密特触发器⼜称施密特反相器，是脉冲波形变换中经常使⽤的⼀种电路。

它在性能上有两个重要的特点：第⼀，输⼊信号从低电平上升的过程中，电路状态转换时对应的输⼊电平，与输⼊信号从⾼电平下降过程中对应的输⼊转换电平不同。

第⼆，在电路状态转换时，通过电路内部的正反馈过程使输出电压波形的边沿变得很陡。

利⽤这两个特点不仅能将边沿变化缓慢的信号波形整形为边沿陡峭的矩形波，⽽且可以将叠加在矩形脉冲⾼、低电平上的噪声有效地清除。

施密特触发器可以由门电路构成，也可做成单⽚集成电路产品，且后者最为图3.9.1 CMOS施密特触发器逻辑符号及施密特电路的电压传输特性曲线226227常⽤。

图3.9.1是CMOS 集成施密特触发器CD40106逻辑符号与电压传输特性曲线。

2．施密特触发器的应⽤⑴⽤于波形变换利⽤施密特触发器状态转换过程中的正反馈作⽤，可以把边沿变化缓慢的周期性信号变换为边沿很陡的矩形脉冲信号。

图3.9.2的例⼦中，输⼊信号是由直流分量和正弦分量叠加⽽成的，只要以信号的幅度⼤于V T+即可在施密特触发器的输出端得到同频率的矩形脉冲信号。

图3.9.2 ⽤施密特触发器实现波形变换⑵⽤于脉冲的整形在数字系统，常常需要将窄脉冲进⾏展宽，图3.9.3是⽤CD40106来展宽脉冲宽度的电路及输⼊、输出波形，它是利⽤R 、C 充电延时的作⽤来展宽输出脉冲的，改变R 、C 的⼤⼩，即可调节脉宽展宽的程度。

V I V t （ms ）t （ms ）228图图 3.9.3 施密特触发器实现窄脉冲展宽电路及其波形⑶⽤于单稳态触发器单稳态触发器的⼯作特性具有如下的显著特点：第⼀，它有稳态和暂稳态两个不同的⼯作状态；第⼆，在外界触发脉冲作⽤下，能从稳态翻转到暂稳态，在暂稳态维持⼀段时间以后，再⾃动返回稳态；第三，暂稳态维持时间的长短取决于电路本⾝的参数，与触发脉冲的宽度和幅度⽆关。