施密特觸發(fā)電路（ 簡(jiǎn)稱）是一種波形整形電路，當(dāng)任何波形的信號(hào)進(jìn)入電路時(shí)，輸出在正、負(fù)飽和之間跳動(dòng)，產(chǎn)生方波或脈波輸出。不同于比較器，施密特觸發(fā)電路有兩個(gè)臨界電壓且形成一個(gè)滯后區(qū)，可以防止在滯后范圍內(nèi)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(huì)用到它整形。

　　施密特觸發(fā)器

　　一般比較器只有一個(gè)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(shí)，輸出端即受到干擾，其正負(fù)狀態(tài)產(chǎn)生不正常轉(zhuǎn)換。

　　施密特觸發(fā)器的用途很廣，其典型應(yīng)用舉例如下：

　　u 用于波形變換

　　利用施密特觸發(fā)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程中的正負(fù)反饋?zhàn)饔?，可以把邊沿變換緩慢的周期性信號(hào)變換為邊沿很陡的矩形脈沖信號(hào)。

　　在圖1的例子中，輸入信號(hào)是由直流分量和正弦分量疊加而成的，只要輸入信號(hào)的幅度大于VT+，即可在施密特觸發(fā)器的輸出端得到同頻率的矩形脈沖信號(hào)。

　　圖1 用施密特觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)波形變換

　　u 用于脈沖整形

　　數(shù)字系統(tǒng)中矩形脈沖經(jīng)傳輸后會(huì)發(fā)生波形畸變。下圖（a）波形的上升沿和下降沿明顯變壞是由于傳輸線上電容較大。下圖（b）波形的上升沿和下降沿將產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象是因?yàn)閭鬏斁€較長且接收端的阻抗與傳輸線阻抗不匹配。下圖（c）信號(hào)上出現(xiàn)附加的噪聲是因?yàn)槠渌}沖信號(hào)通過導(dǎo)線間的分布電容或公共電源線疊加到矩形脈沖信號(hào)上。

　?。╝） 　　 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 　　（b） 　　 ? ? ? ? ? ? ? ?　　　 ?。╟）

　　圖2 用施密特觸發(fā)器對(duì)脈沖整形

　　無論出現(xiàn)上述的那一種情況，都可以通過用施密特觸發(fā)器整形而獲得比較理想的矩形脈沖波形。由圖可見，只要施密特觸發(fā)器的VT+和VT-設(shè)置得合適，均能收到滿意的整形效果。

　　u 用于脈沖鑒幅

　　由圖3可見，若將一系列幅度各異的脈沖信號(hào)加到施密特觸發(fā)器的輸入端時(shí)，只有那些幅度大于VT+的脈沖才會(huì)在輸出端產(chǎn)生輸出信號(hào)。因此，施密特觸發(fā)器能將幅度大于VT+的脈沖選出，具有脈沖鑒幅的能力。

　　圖3 用施密特觸發(fā)器鑒別脈沖幅度

　　u 構(gòu)成多諧振蕩器

　　利用施密特觸發(fā)器構(gòu)成多諧振蕩器。其電路如圖4所示。接通電源瞬間，電容C上

　　圖4 用施密特觸發(fā)器構(gòu)成的多諧振蕩器 圖5 圖4的波形

　　的電壓為0V，輸出v0為高電平。v0通過電阻R對(duì)電容C充電，當(dāng)vi達(dá)到VT+時(shí)，施密特觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，輸出為低電平，此后電容C又開始放電，vi下降，當(dāng)vi下降到VT-時(shí)，電路又發(fā)生翻轉(zhuǎn)，如此周而復(fù)始地形成振蕩。其輸入、輸出波形如圖5所示。若在圖4中采用的是CMOS施密特觸發(fā)器，且 ，根據(jù)圖5的電壓波形得到振蕩周期計(jì)算公式為

　　當(dāng)采用TTL施密特觸發(fā)器（例如7414）時(shí)，電阻R不能大于470W，以保證輸入端能夠達(dá)到負(fù)向閾值電平。R的最小值由門的扇出數(shù)確定（不得小于100W）。對(duì)于典型的參數(shù)值（VT-=0. 8V，VT+=1.6V輸出電壓擺幅為3V），其輸出的振蕩頻率為：

　　最大可能的振蕩頻率為10MHZ。

　　施密特觸發(fā)器的應(yīng)用

　　1、波形變換

　　可將三角波、正弦波等變成矩形波

　　2、脈沖波的整形

　　數(shù)字系統(tǒng)中，矩形脈沖在傳輸中經(jīng)常發(fā)生波形畸變，出現(xiàn)上升沿下降沿不理想的情況，可用施密特觸發(fā)器整形后，獲得較為理想的矩形脈沖。

　　3、脈沖鑒幅

　　幅度不同、不規(guī)則的脈沖信號(hào)時(shí)加到施密特觸發(fā)器的輸入端時(shí)，能選擇幅度大于欲設(shè)值的脈沖信號(hào)進(jìn)行輸出。

　　施密特觸發(fā)器常用芯片：

　　74LS18雙四輸入與非門（施密特觸發(fā)）

　　74LS19六反相器（施密特觸發(fā)）

　　74132、74LS132、74S132、74F132、74HC132四2輸入與非施密特觸發(fā)器

　　74221、74LS221、74 HC221 74 C22雙單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器（有施密特觸發(fā)器）

　　用TTL門構(gòu)成的施密特觸發(fā)器

　　圖1所示為用兩個(gè)TTL門構(gòu)成的施密特觸發(fā)器電路。圖中 G1為與非門，G2為反相器，vⅠ通過電阻R1和R2來控制門的狀態(tài)。因?yàn)镽1R2值不能取很大，因此串接二極管D，防止vO=VOH時(shí)，G2的負(fù)載電流過大。

　　圖1 兩級(jí)TTL門構(gòu)成的施密特觸發(fā)器

　　當(dāng)輸入vⅠ=0時(shí)，門G1截止，vO=VOH；門G2導(dǎo)通，輸出vO=VOL。當(dāng)vⅠ逐步上升，使二極管D導(dǎo)通，則：

　　式中，VD為二極管D導(dǎo)通壓降，VOL≈0.3V≈0V.當(dāng)v1上升到Vth時(shí)，由于G1另一輸入端v1＇仍低于Vth，電路狀態(tài)不變。當(dāng)vⅠ逐步上升至使v1＇≥Vth（Vth為TTL門閾值電平）時(shí)，門G1將由截止轉(zhuǎn)為導(dǎo)通；門G2由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止，vO=VOH，觸發(fā)器發(fā)生一次翻轉(zhuǎn)。此時(shí)vⅠ為上限觸發(fā)電平，如果忽略v1＇＝Vth時(shí)G1的輸入電流，則可得到

　　故得

　　只要輸入vⅠ》VT+，觸發(fā)器就處于輸出 vO=VOH的穩(wěn)定狀態(tài)。

　　當(dāng)輸入vⅠ逐步下降時(shí)，只要vⅠ≤Vth，門G1將由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止，vO=VOH；門G2由截止轉(zhuǎn)為導(dǎo)通，vO=VOL，觸發(fā)器再次發(fā)生翻轉(zhuǎn)，此時(shí)vⅠ為下限觸發(fā)電平VT-=Vth，因此，電路的回差電壓

　　調(diào)整電阻R1和R2得分壓值，可以改變回差大小。