施密特觸發(fā)器是脈沖波形變換與整形中經(jīng)常使用的一種電路。其最重要的特點能夠把變化非常緩慢的輸入脈沖波形，整形成為適合于數(shù)字電路需要的矩形脈沖，而且具有滯回特性，抗干擾能力強。

7.5.1  電路組成

用555定時器構(gòu)成施密特觸發(fā)器電路如圖7.5.1所示，圖中（4腳）接高電平，端接電容起濾波作用，以提高參考電壓和的穩(wěn)定性。觸發(fā)輸入端和閾值輸入端連在一起作為施密特觸發(fā)器的輸入端。

7.5.2  工作原理

設(shè)輸入為三角波，則施密特觸發(fā)器的工作波形和電壓傳輸特性如圖7.5.2所示。

當時，555定時器內(nèi)部的電壓比較器有，因此，比較器輸出高電平；電壓比較器有，因此，比較器輸出低電平，這樣，基本觸發(fā)器被置1，即，，輸出為高電平。

當<<時，555定時器內(nèi)部的兩個電壓比較器和都存在，兩者均輸出高電平，此時，基本觸發(fā)器維持狀態(tài)不變，即保持高電平。

當上升到時，一旦出現(xiàn)>，555定時器內(nèi)部電壓比較器就出現(xiàn)，比較器輸出低電平；而此時電壓比較器仍為，比較器輸出為高電平。這樣，基本觸發(fā)器被置0，即，，輸出為低電平?？梢姡?img height="13" src="/uploads/allimg/111115/1G13H313-7.gif" style="vertical-align: middle" width="15" />上升到處，輸出由高電平翻轉(zhuǎn)為低電平。即，稱為上限閾值。

當由大于開始下降時，下降到<<時，由于555定時器內(nèi)部的兩個電壓比較器均輸出為高電平，基本觸發(fā)器維持狀態(tài)不變，即，，輸出仍為低電平。

當下降至時，一旦出現(xiàn)<，則555內(nèi)部的電壓比較器就有，比較器輸出低電平，基本觸發(fā)器被置1，即，，輸出為高電平?？梢钥闯?，下降到處，輸出由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平。即，稱為下限閾值電平。

輸出電壓隨輸入電壓的變化關(guān)系，即電壓傳輸特性如圖7.5.2（b）所示?？梢钥闯?，電路具有滯回特性。上升階段，上升到時輸出由高電平翻轉(zhuǎn)為低電平；下降階段，下降到時，輸出由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平。

定義滯回電壓（又稱回差電壓）：

                         （7.5.1）

滯回電壓的大小直接反映電路抗干擾能力的強弱。由上述分析可知，由555定時器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器，滯回電壓。若在控制端（5腳）加入電壓，改變兩個內(nèi)部電壓比較器的參考電壓和，則可改變滯回電壓的大小。

以上討論的施密特觸發(fā)器可用圖7.5.3（a）所示的符號表示，稱為反相輸出的施密特觸發(fā)器；對于圖7.5.3（b）所示符號的施密特觸發(fā)器，情況正好相反，在為低電平，輸出為低電平，上升到時，翻轉(zhuǎn)為高電平，而大于時，輸出為高電平，當下降至時，又翻轉(zhuǎn)為低電平。因此，輸出與輸入具有同相關(guān)系，稱為同相施密特觸發(fā)器。

由于施密特觸發(fā)器的應(yīng)用十分廣泛，在TTL和CMOS系列產(chǎn)品中，均有集成的施密特觸發(fā)器，使用十分方便。

7.5.3  主要應(yīng)用

1．用于波形變換及整形

利用施密特觸發(fā)器可以把變化緩慢的周期性信號變換為邊沿很陡的矩形脈沖信號。

如圖7.5.4所示，輸入正弦波形，只要適當?shù)剡x擇施密特觸發(fā)器的和，即可得到與輸入信號同頻率的矩形脈沖。

在數(shù)字電路系統(tǒng)中，矩形脈沖經(jīng)過測量裝置，或經(jīng)過放大電路后可能產(chǎn)生不規(guī)則的畸變。當矩形脈沖出現(xiàn)了畸變時，通過施密特觸發(fā)器整形可獲得較理想的矩形脈沖，圖7.5.5所示為一簡單的例子。

2．用于脈沖鑒幅

圖7.5.6所示為利用施密特觸發(fā)器鑒別脈沖幅度的情況，輸入信號為一系列幅度不同的脈沖信號，只有那些幅度大于的脈沖才會在輸出端產(chǎn)生輸出信號?？梢?，施密特觸發(fā)器能將幅度大于的脈沖選出，具有脈沖鑒幅的能力。

3．  用作多諧振蕩器

利用施密特觸發(fā)器可以構(gòu)成多諧振蕩器，如圖7.5.7（a）所示，圖（b）為其工作波形。

在接通電源瞬間，電容上的電壓為0，輸出為高電平。的高電平通過電阻對電容充電，逐步上升，當達到時，施密特觸發(fā)器發(fā)生翻轉(zhuǎn)，輸出變?yōu)榈碗娖剑缓箅娙?img height="17" src="/uploads/allimg/111115/1G13L454-109.gif" style="vertical-align: middle" width="15" />開始放電，下降，當下降到時，電路又發(fā)生翻轉(zhuǎn)，電容又充電……，這樣周而復(fù)始，電路不停地振蕩，輸出端得到矩形脈沖。