更新时间:2023-10-29 09:13
回差电压属于施密特触发器的参数。
与单稳态触发器相比,施密特触发器的最大特点是不仅具有两个稳定状态A 和B,而且使其从稳定状态A转换到稳定状态B和使其从稳定状态B转换到稳定状态A时需要的触发电平不一样。
施密物触发器可由分立元件构成,也可用门电路、运算放大器或电压比较器构成。不同性能的专用集成施密特触发器也很多。
在基本RS触发器的基础上,增加一个非门G1和一个二极管VD组成的施密特触发器。
为了便于说明问题和突出施密特触发器的工作特点,假设其输入信号ui为三 角波,而且设定等于和大于1.4 V以上为高电平“1”,小于1.4 V为低电平“0”,二 极管VD的导通电压为0.7 V。 另外,和仍分别为基本 RS触发器的置“0”端和置“1”端。
在0~t1期间,输入电压ui由0V慢慢上升至0.7V,由于ui低于1.4 V,故电 路的输入电平为“0”,非门G1输出“1”。在ui由0V上升到0.7 V时,RS触发器 的S端由电压始终低于1.4 V(端电压比ui电压高0.7V),即=0,基本RS触 发器被置“1”,输出端uo为高电平。
在t1~t2期间,输入电压ui由0.7 V慢慢上升但尚未达到1.4 V时,由于ui低于1.4 V,故非门G1的输入电平为“0”,其输出为“1”,即=1。 此期间,二极管 本身的压降为0.7 V,所以RS触发器的端电压始终高于1.4 V,即=1。 基本 RS触发器状态保持为“1”,输出端uo仍为高电平。在t2时刻u1达到1.4 V,非门 G1输出为“0”(即为0),基本触发器置“0”,uo变为低电平“0”。
在t2~t3期间,从t2开始,输入电压ui将高于1.4 V,非门G1的输入电平始终 为“1”,其输出为“0”,即=0。 在此期间,RS触发器的端电压始终高于2.1 V, 即=1,因为=0,=1,基本RS触发器状态为“0”,输出端uo仍为低电平。在t3~t4期间,输入电压ui低于1.4 V但高于0.7 V,非门G1的输入电平为“0”,其 输出为“1”,即=1。 在此期间,RS触发器的端电压低于2.1 V但高于1.4 V,即= 1。因为=1,=1,基本RS触发器状态保持为“0”,输出端uo仍为低电平。
t4时刻后,从t4开始输入电压ui低于0.7 V,非门G1的输入电平始终为“0”, 其输出保持为“1”,即=1;与此同时,RS触发器的端电压开始低于1.4 V,即=0。 因为=1,=0,基本RS触发器状态在t4被置“1”,输出端uo变为高电平。
利用电路的翻转性,可以将边沿变化缓慢的信号,整形成边沿很陡的矩形波。
如果电路中不存在回差现象,则输出波形就会出现顶部受干扰而输出开口的波形。
可以看出,输入信号两次触发电压是存在差距的,这种情况称为回差现象,这两个电压的差值称为回差电压 △U。
由上可见,施密特触发器将输入的三角波转变为矩形波。不难推知,如果施密 特触发器输入信号为一个正弦电压,其输出将是一个矩形波,这就是它的波形变换作用;如果其输入信号是不规则的矩形波,则其输出将是比较规则矩形波,这就是施密特触发器的脉冲整形作用。
显然,利用施密特触发器的这些特性,还可以 将升降变化缓慢的波形转化成上升沿、下降沿都很 陡峭的矩形波。另外,利用施密特触发器具有上门 限电压UK的特性,可以使低于UK的无用电压对 电路不起作用,从而起到抗干扰的作用。由于施密 特触发器的这些特点,在数字电路中尤其在脉冲产生和整形电路中得到了广泛应用。
实际使用中的集成施密特触发器由多个门电 路组成,例如,74LS13(74HC13)、74LS14 (74HC14)、74LS18(74HC18)、74LS24、CD4093、CD40106等。
以四输入双与非施 密特触发器74LS13为例。
该集成电路的逻辑功能是:只有当A、B、C、D四个输入端电平都大于上门限电压UK时,Y 才输出低电平,属“与非”逻辑关系;若其中一个输入端电平降到下门限电压UT,Y 便输出高电平。