施密特触发器简介与电路实现

周铁戈

        施密特触发器（图1给出了电路符号）在电路中应用广泛，可以用来实现多谐振荡和波形整形等功能。施密特触发器的工作特点是输出只能是高电平或者低电平而不存在连续值。对于同向输出型施密特触发器，当输入从低电平不断升高并达到正向阈值电压时，输出会突然从低电平跳变到高电平；当输入从高电平不断降低并达到反向阈值电压时，输出会突然从高电平跳变到低电平。可以看出，通过施密特触发器可以把连续量转变为开关量。

图1 施密特触发器的电路符号，上为同向输出型，下为反向输出型

在具体应用中有多种方式可以实现施密特触发器。图2 给出的是用mos场效应管实现的施密特触发器电路（反向输出型）以及LTspice仿真结果。

图2 利用mos管构成的施密特触发器（左图）及仿真结果（右图），图中绿色为输入波形，蓝色为输出波形

图3给出的是用三极管搭建的施密特触发电路和仿真结果，为正向输出型，电路中Q2的集电极为输出端。

图3 利用2N2222搭建的施密特触发器及仿真结果

图4给出的是利用运算放大器搭建的施密特触发器。

图4 利用运放构成的施密特触发器及仿真结果

    图5给出的是用55集成电路搭建的施密特触发器。

图5 利用555集成电路构成施密特触发器

        图6给出的是利用施密特触发器构成的多谐振荡器，在一个反向输出型施密特触发器的基础上增加一个电容和一个电阻即可构成振荡器。

图6 利用施密特触发器构成的多谐振荡器

除了以上方式还有专门的施密特触发器集成电路，比如74HC14和CD40106（见图7），其逻辑功能为六路施密特触发反相器。另外一些光电耦合器，比如H11L1（见图8），采用施密特触发器作为输出端，也具备施密特触发器的一系列功能。

图7 CD40106

图8 H11L1