施密特觸發器的用途很廣,其典型應用舉例如下:
u 用于波形變換
利用施密特觸發器狀態轉換過程中的正負反饋作用,可以把邊沿變換緩慢的周期性信號變換為邊沿很陡的矩形脈沖信號。
在圖1的例子中,輸入信號是由直流分量和正弦分量疊加而成的,只要輸入信號的幅度大于 ,即可在施密特觸發器的輸出端得到同頻率的矩形脈沖信號。
圖1 用施密特觸發器實現波形變換
u 用于脈沖整形
數字系統中矩形脈沖經傳輸后會發生波形畸變。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生振蕩現象是因為傳輸線較長且接收端的阻抗與傳輸線阻抗不匹配。下圖(c)信號上出現附加的噪聲是因為其他脈沖信號通過導線間的分布電容或公共電源線疊加到矩形脈沖信號上。
(a) (b) (c)
圖2 用施密特觸發器對脈沖整形
無論出現上述的那一種情況,都可以通過用施密特觸發器整形而獲得比較理想的矩形脈沖波形。由圖可見,只要施密特觸發器的 和V
設置得合適,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加到施密特觸發器的輸入端時,只有那些幅度大于 的脈沖才會在輸出端產生輸出信號。因此,施密特觸發器能將幅度大于
的脈沖選出,具有脈沖鑒幅的能力。
圖3 用施密特觸發器鑒別脈沖幅度
u 構成多諧振蕩器
利用施密特觸發器構成多諧振蕩器。其電路如圖4所示。接通電源瞬間,電容C上
圖4 用施密特觸發器構成的多諧振蕩器 圖5 圖4的波形
的電壓為0V,輸出 為高電平。
通過電阻R對電容C充電,當
達到
時,施密特觸發器翻轉,輸出為低電平,此后電容C又開始放電,
下降,當
下降到
時,電路又發生翻轉,如此周而復始地形成振蕩。其輸入、輸出波形如圖5所示。若在圖4中采用的是CMOS施密特觸發器,且
,根據圖5的電壓波形得到振蕩周期計算公式為
當采用TTL施密特觸發器(例如7414)時,電阻R不能大于470W,以保證輸入端能夠達到負向閾值電平。R的最小值由門的扇出數確定(不得小于100W)。對于典型的參數值( =0. 8V,
=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。