在本教程中，我们将了解施密特触发器，使用晶体管，运算放大器的一些基本实现，施密特触发器的工作原理以及一些重要的应用。简介当运算放大器在不使用反馈的开环模式下运行时（例如在基本比较器电路中），运算放大器的很大开环增益将导致最小的噪声电压来触发比较器。如果将比较器用作过零检测器，则这种错误触发会引起很多问题。由于噪声的零交叉不是实际输入信号的零交叉，因此可能给出错误的零交叉指示。为了避免在输出的高低状态之间进行这种不必要的切换，使用了一种称为施密特触发器的特殊电路，该电路涉及一个正反馈。什么是施密特触发器？施密特触发器是由奥托·施密特（Otto Schmitt）在1930年代初发明的。它是一种在正反馈的帮助下将迟滞添加到输入输出切换阈值的电子电路。此处的滞后意味着它为上升沿和下降沿提供了两个不同的阈值电压电平。本质上，施密特触发器是一个双稳态多谐振荡器，其输出将无限期地保持在任何稳定状态。为了将输出从一种稳定状态更改为另一种稳定状态，必须适当地更改（或触发）输入信号。施密特触发器的这种双稳态操作需要具有正反馈（或再生反馈）和大于1的环路gin的放大器。因此，施密特触发器也称为再生比较器。例如，如果我们有一个如下所示的噪声输入信号，则施密特触发器电路的两个阈值将正确确定脉冲。因此，施密特触发器的基本功能是将有噪声的方波，正弦波，三角波或任何周期信号转换为具有尖锐前沿和后沿的干净方波。使用晶体管的施密特触发器如前所述，施密特触发器基本上是双稳态电路，其输出状态由输入信号控制。因此，它可用作电平检测电路。以下电路显示了基于晶体管的施密特触发器的简单设计。尽管该电路看起来像典型的双稳态多谐振荡器电路，但实际上却有所不同，因为该电路缺乏从Q2的集电极到Q1的输入的耦合。 Q1和Q2的发射极相互连接并通过RE接地。同样，RE充当反馈路径。基于运算放大器的施密特触发器电路由于施密特触发器电路本质上是具有正反馈的放大器，因此可以使用运算放大器或简单地使用运算放大器来实现此设置。根据施加输入的位置，基于运算放大器的电路可以进一步分为反相施密特触发器和同相施密特触发器。顾名思义，施密特反相触发器电路在施密特反相触发器中，将输入施加到运算放大器的反相端子。在这种模式下，产生的输出具有相反的极性。该输出被施加到同相端子以确保正反馈。当VIN略大于VREF时，输出变为-VSAT；当VIN大于VREF时，输出变为-VSAT。如果VIN略小于-VREF（负值大于-VREF），则输出变为VSAT。因此，输出电压VO为VSAT或-VSAT，并且R1和R2可用于控制这些状态变化的输入电压。 VREF和-VREF的值可以表示为：VREF =（VOxR2）/（R1 + R2），VO = VSAT。因此，VREF =（VSATxR2）/（R1 + R2）-VREF =（VOxR2）/（R1 + R2），VO = -VSAT。因此，-VREF ＝（-VSATxR2）/（R1 + R2）。基准电压VREF和-VREF被称为上阈值电压VUT和下阈值电压VLT。下图显示了输出电压和输入电压之间的关系，也称为施密特触发器的传输特性。对于纯正弦输入信号，下图显示了施密特反相触发电路的输出。同相施密特触发器电路对于同相施密特触发器，在这种情况下，将输入施加到运算放大器的同相端。输出电压通过电阻器R1反馈到同相端。让我们假设最初，输出电压为VSAT。在VIN小于VLT之前，将输出保持在该饱和电平。输入电压超过下阈值电压电平后，输出将状态更改为-VSAT。输出保持在此状态，直到输入上升到高于上限阈值电压为止。下图显示了同相施密特触发器电路的传输特性。如果将纯正弦信号用作输入，则