3.7.3施密特触发器
一．特点：
⑴电路有两种稳定状态。两种稳定状态的维持和转换完全取决于外加触发信号。当输入信号电平值达到某一定电压时，输出状态发生突变，输出为脉冲信号。触发方式：电平触发。
⑵电压滞后传输：电路有两个转换电平（上限触发转换电平UT+和下限触发转换电平UT－）。输入信号从低电平上升过程中，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电路状态转换时对应的输入电平不同。

（a）同向输出特性（a）反向输出特性
图11施密特电路的传输特性
正向阈值电压：上升时，引起突变时对应的值。
反向阈值电压：下降时，引起突变时对应的值。
⑶状态翻转时有正反馈过程，从而输出边沿陡峭的矩形脉冲。
二．用门电路构成的施密特触发器
1．电路组成:
两个CMOS反相器，两个分压电阻。分压电阻将输出端的电压反馈到输入端对电路产生影响。

（a）电路（b）逻辑符号
图12用门电路构成的施密特触发器
2．工作原理
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设CMOS反相器的阈值电压，,为三角波。
由电路可知：G1的输入电平决定着电路的状态

当时，G1截止，G2导通，，此时。
当上升使得时，使电路产生如下正反馈

很快，此时(正向阈值电压)。
当时，电路状态维持不变。
当上升至最大值后开始下降，当下降到时，使电路产生如下正反馈：

这样电路又迅速转换为的状态，此时降至(负向阈值电压)。
只要满足，电路就稳定在的状态。
回差电压为：

回差电压与成正比，改变比值可调节回差电压的大小。电路的工作波形和传输特性如图13所示。
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图13施密特触发器的工作波形和电压传输特性
3.施密特触发器的应用：常用于信号波形的整形（即把变化缓慢的信号波形变换为边沿陡峭的矩形波）、幅度鉴别等。
（1）将变化缓慢的波形变换成矩形波（如将三角波或正弦波变换成同周期的矩形波）。

图14将变化缓慢的波形变换成矩形波
（2）脉冲整形
数字系统中，矩形脉冲经传输后往往发生波形畸变，或者边沿产生振荡等。通过施密特触发器整形，可获得比较理想的矩形脉冲波形。

图15脉冲整形
（3）脉冲鉴幅
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将一系列幅度各异的脉冲信号加到施密特触发器的输入端，只有那些幅度大于UT+的脉冲才会在输出端产生输出信号。可见，施密特触发器具有脉冲鉴幅能力。

图16脉冲鉴幅
【例3】已知为半波，，图17所示电路的,,。试画出波形。

（a）(b)
图17
解：的波形如图18所示

图18
【例4】能起定时作用的电路是（）。
A.施密特触发器；
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B.译码器；
C.多谐振荡器；
D.单稳态触发器；
答案是D
解析：（1）施密特触发器常用于信号波形的整形（即把变化缓慢的信号波形变换为边沿陡峭的矩形波）、幅度鉴别等；
（2）译码器是进行译码的；
（3）多谐振荡器用来产生脉冲方波；
（4）单稳态触发器：整形→输出矩形波。定时→输出一定宽度的矩形波；延时→将输出信号延长一定时间后输出。
【例5】（2006）能提高计时精度的元件是（）。
A．施密特；
B．双稳态；
C．单稳态；
D．多谐振荡器
答案是D
解析：振荡器是数字钟的核心，振荡器的稳定度和振荡频率的精确度决定了数字钟的计时精度。振荡器的频率越高，计时精度越高。
三．555定时器构成的施密特触发器

图19555定时器构成的施密特触发器
1.工作原理：
当V时，输出高电平。
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