什么叫觸發器
施密特觸發電路( 簡稱)是一種波形整形電路,當任何波形的信號進入電路時,輸出在正、負飽和之間跳動,產生方波或脈波輸出。不同于比較器,施密特觸發電路有兩個臨界電壓且形成一個滯后區,可以防止在滯后范圍內之噪聲干擾電路的正常工作。如遙控接收線路,傳感器輸入電路都會用到它整形。
施密特觸發器
一般比較器只有一個作比較的臨界電壓,若輸入端有噪聲來回多次穿越臨界電壓時,輸出端即受到干擾,其正負狀態產生不正常轉換,如圖1所示。
圖1 (a)反相比較器 (b)輸入輸出波形
施密特觸發器如圖2 所示,其輸出電壓經由R1 、R2 分壓后送回到運算放大器的非反相輸入端形成正反饋。因為正反饋會產生滯后(Hysteresis)現象,所以只要噪聲的大小在兩個臨界電壓(上臨界電壓及下臨界電壓)形成的滯后電壓范圍內,即可避免噪聲誤觸發電路,如表1 所示
圖2 (a)反相斯密特觸發器 (b)輸入輸出波形
表1施密特觸發器的滯后特性
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上臨界電壓VTH |
下臨界電壓VTL |
滯后寬度(電壓)VH |
VTL<噪聲<VTH |
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輸入端信號νI 上升到比VTH 大時,觸發電路使νO 轉態 |
輸入端信號νI 下降到比VTL 小時,觸發電路使νO 轉態 |
上、下臨界電壓差VH =VTH -VTL |
噪聲在容許的滯 后寬度范圍內,νO 維持穩定狀態 |
反相施密特觸發器
電路如圖2 所示,運算放大器的輸出電壓在正、負飽和之間轉換:
νO= ±Vsat 。輸出電壓經由R1 、R2 分壓后反饋到非反相輸入端:ν+= βνO,
其中反饋因數=
當νO為正飽和狀態(+Vsat )時,由正反饋得上臨界電壓
當νO 為負飽和狀態(- Vsat )時,由正反饋得下臨界電壓
VTH 與VTL 之間的電壓差為滯后電壓:2R1
圖3 (a)輸入、輸出波形 (b)轉換特性曲線
輸入、輸出波形及轉換特性曲線如圖3(b)所示。
當輸入信號上升到大于上臨界電壓VTH 時,輸出信號由正狀態轉變為
負狀態即: νI >VTH→νo = - Vsat
當輸入信號下降到小于下臨界電壓VTL 時,輸出信號由負狀態轉變為
正狀態即: νI <VTL→νo = + Vsat
輸出信號在正、負兩狀態之間轉變,輸出波形為方波。
非反相施密特電路
圖4 非反相史密特觸發器
非反相施密特電路的輸入信號與反饋信號均接至非反相輸入端,如圖4所示。
由重迭定理可得非反相端電壓
反相輸入端接地: ν- = 0,當ν+ = ν- = 0 時的輸入電壓即為臨界電壓。
將ν+ = 0 代入上式得
整理后得臨界電壓
當νo 為負飽和狀態時,可得上臨界電壓
當νo為正飽和狀態時,可得下臨界電壓,
VTH與VTL之間的電壓差為滯后電壓:
圖5 (a)計算機仿真圖 (b)轉換特性曲線
輸入、輸出波形與轉換特性曲線如圖5所示。
當輸入信號下降到小于下臨界電壓VTL 時,輸出信號由正狀態轉變為
負狀態:νo < VTL →νo = - Vsat
當輸入信號上升到大于上臨界電壓VTH 時,輸出信號由負狀態轉變為
正狀態: νo > VTL →νo = + Vsat
輸出信號在正、負兩狀態之間轉變,輸出波形為方波。
























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