555组成的施密特触发器电路及原理

一、施密特触发器
1.电路组成
将555定时器的th端(2)、端(6)连接起来作为信号输入端ui,便构成了施密特触发器,如图10.20所示。555中的晶体三极管td集电极引出端(7),通过电阻r接电源vdd,成为输出端uo1,其高电平可通过改变vdd进行调节;uo2是555的信号输出端(3)。图10.21所示是当ui为三角波时施密特电路的工作波形。
2.工作原理
3.主要静态参数
(1)接通电平v +
把ui上升过程中,使施密特触发器状态翻转,输出电压uo由高电平uoh跳变到低电平uol时,所对应的输入电压的值叫做接通电平。在图10.21中,v + =2vcc/3。
(2)断开电平v -
把ui下降过程中,使施密特触发器状态更新,输出电压uo由低电平uol跳变到高电平uoh时,所对应的输入电压的值叫做断开电平。在图10.21中,v - =vcc/3。
(3)回差电压δv
回差电压又叫滞回电压,定义为
δv= v +-v -
在图10.21中
δv=v +-v -=2vcc/3-vcc/3=vcc/3
若在控制端uco(5)外加电压us,则将有v+=us、v -=us/2、δv =us/2,而且改变us,它们的值也随之改变。
应该注意,施密特触发器的输出电平是由输入信号电平决定的,触发的含义是指当ui由低电平上升到v +、或由高电平下降到v -时,会引起电路内部的正反馈过程,从而使uo发生跳变。所以图10.20所示电路,说得准确些,应该叫做具有施密特触发特性的反相器,因为当ui=uil时uo=uoh,ui=uih时uo=uol,实现的是非即“反相”的逻辑功能,并不是前面章节中所介绍的那种意义上的触发器——双稳态触发器。