施密特触发器，最初被称为热离子触发器，已经存在了几十年。到目前为止，它已经为改变生活的技术进步做出了贡献，例如跟踪两种电压状态之间的切换。它是一个比较器或差分放大器，具有额外的迟滞以提供抗扰度。但即使没有迟滞，它也可以单独用作产生干净数字脉冲的比较器。 

今天，我们将设计一个施密特触发器电路，然后解释它是如何工作的。此外，我们将重点介绍几个可以应用施密特触发电路的领域。 

1.什么是施密特触发器？

简而言之，它是一个再生比较器。它使用正反馈来实现滞后电压或将正弦输入更改为方波输出。通常，施密特触发器的输出电压用作输入波形的参考电压。它的功能是将噪声从其模拟输入信号形式转换为数字信号。 

施密特触发器也可以是双稳态电路。一旦输入达到所需的阈值电平，双稳态电路就会具有稳定的高低输出电压摆幅。

2.施密特触发器的种类

毫无疑问，有几种以施密特触发器为元件之一的逻辑集成电路。然而，在我们的例子中，我们将基于我们将拥有的 DIY 施密特触发器。 

类型包括；

• 基于运算放大器的施密特触发器，以及 

• 基于晶体管的施密特触发器。 

上述类型的进一步说明在常见的施密特触发器电路下。 

3.施密特触发器是如何工作的？

施密特触发器使用正反馈概念来实现其功能。换句话说，它将获取一个输出样本，然后将其反馈回输入源。这样，输出就会有强化。

（正反馈解释）。

增强有助于使比较器输出随意确定其状态。此外，它还确保状态在规定的水平上保持不变。 

4.常见施密特触发器电路

使用晶体管的施密特触发器

我们将使用两个晶体管（基本组件）和其他基本的外部组件用于此施密特触发器电路来设置框图。 

电路的操作

首先，当 VIN（输入电压）为 0V 时，T1 不会导通。另一方面，Vref（参考电压）具有 1.98 V，这将允许 T2 导通。 

进一步，当我们继续到节点 B 时，我们可以将电路视为分压器，然后使用下面的公式计算具有组件值的电压；

VIN = 0V，Vref = 5V

Va = (Ra + Rb/Ra + Rb + R1) x Vref

Vb = (Rb/Rb + R1 + Ra) x Vref

正如我们所指出的，T2 的 1.98 导通电压很低。另外，晶体管的基极电压为1.28V，高于晶体管发射极电压0.7V。  

因此，增加电路输入电压可以跨越 T1 值并使其导通。随后，它会导致 T2 的基极电压下降。T2 晶体管的较短导通周期会增加输出电压。 

使用晶体管的施密特触发器 

接下来，该端子T1基极电压处的电路输入电压将开始拒绝。在此过程中，基极电压会超过晶体管发射极端的0.7V，从而导致晶体管失活。 

整个过程取决于发射极电流拒绝到晶体管找到正向激活模式的点。之后，T2 端的基极电压和集电极电压都会上升。

但是，有时流过T2的电流很小，该电流能够关闭T1并降低发射极电压。在这种情况下，您会将电路输入电压降至 1.3V 左右以停用 T1。 

最后，您将有两个阈值电压，分别为 1.3V 和 1.9V。 

基于运算放大器的施密特触发器电路

基于运算放大器的施密特触发器电路有两个主要部分；同相输入和反相施密特触发器。 

反相施密特触发电路

对于反相施密特触发器输入，您将应用运算放大器 (Op-Amp) 的反相端子。此外，反相模式产生的输出极性相反，您需要将其应用于同相端子以获得正反馈。 

反相施密特触发电路 

上面反相施密特触发电路的解释和公式；

VREF 小于 VIN 导致 -VSAT 比较器输出。相反，如果 -VREF 略大于 VIN（更负），则输出将为 VSAT。因此，Vo（比较器输出电压）将是 -VSAT 或 VSAT。但是你必须用 R2 或 R1 控制电路输入电压来调节电路的状态变化。 

-VREF 和 VREF 公式的值； 

1. V REF  = (V O  * R 2 ) / (R 1  + R 2 ) 

2. V O  = V SAT，因此， 

3. V REF  = (V SAT  * R 2 ) / (R 1  + R 2 ) 

4. -V REF  = (V O  * R 2 ) / (R 1  + R 2 ) 

5. V O  = -V SAT 因此，

6. -V REF  = (-V SAT  * R 2 ) / (R 1  + R 2 ) 

有时，您会发现 VREF 被称为上阈值电压 (VUT)，而 -VREF 是下阈值电压 (VLT)。 

同相施密特触发器电路 

在基于运算放大器的施密特触发器电路的第二种模式中，您在运算放大器的同相输入端子中施加电路输入电压。之后，发射极电阻 R1 将允许输出电压返回到同相端子电路。 

同相施密特触发器电路 

假设一开始输出电压为 VSAT。只要 VLT 高于 VIN，输出电压就会处于相同的饱和电平。如果稍后电路输入电压超过下限电压电平，则输出状态将更改为 -VSAT。您还可以串联改变偏置电压以获得所需的参考电压值。 

最后，输出将在 -VSAT 状态下保持恒定，直到电路输入电压上升到高于阈值电压上限。 

5.施密特触发器的应用

您会在多种应用中找到施密特触发器电路，例如；

• 首先，在开关去抖电路中。 

• 然后，您可以使用施密特触发器来实现张弛振荡器，尤其是在具有闭环 -ve 响应的设计中。

• 此外，您可以在函数发生器和电源中使用它们。

• 此外，触发电路将正弦波变为方波。

• 最后，您可以将它们合并到数字电路中作为信号调节，以帮助去除信号电路。 

总结

总而言之，今天的文章详细介绍了施密特触发器、它的操作、基本电路结构以及它的一些应用。 

即使触发器的效率很高，最好有一些预防措施，例如。将运算放大器驱动到导轨中。会有更多的功耗，因此，您需要一个高功率电源。尽管存在限制，但您将摆脱嘈杂的信号和减少的多输出转换数量。 

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