探究施密特触发器的动作现象

介绍

施密特触发器是一种基础电子元件，由独立发明者奥托·施密特（Otto H. Schmitt）在1934年发明。施密特触发器是一个多谷形触发器，有超过一种参考电平来判断电路的输出。它可以被用于消除输入上的噪音，或者在自动控制系统上用作电子开关。本文将详细探究施密特触发器的动作现象。

原理

施密特触发器的基本构造是由两个振荡器组成的正反馈电路，其输入和输出各有一个参考电平。当输入信号的上升沿穿过高电位参考电平，电路就被触发，产生高电平输出。低电位参考电平在信号的下降沿触发，使电路产生低电平输出。当输入信号在某一电平下有噪声时，稳态输出被抑制。当输入信号足够强以超过电路的参考电平时，电路就被触发，产生相反的输出。施密特触发器的重要特性之一是，当触发阈值被超过时，输出状态被可以快速改变，这使得它可以用作数字集成电路中的激励器。

应用

施密特触发器有广泛的应用领域，特别是在数字电子学中。例如，在数字计时器中，可以使用施密特触发器控制输出信号的宽度和频率。在反馈控制系统中，施密特触发器可以被用来切换系统的状态。这使得施密特触发器成为电子设备中很少的可以开关状态的传感器之一。在数字应用中，施密特触发器的另一个实用领域是在自动文本识别系统中。当输入信号变化从低电平转换成高电平时（或反之），施密特触发器可以将变化规范为翻转信号。施密特触发器的这种用法就会在自动识别文本和打印机上找到应用。

结论

施密特触发器被广泛应用于数字电子学领域，还常被用来降噪和信号整形。其特性之一是施密特触发器可以被用来建立切换状态时间的一个精确参照基准。施密特触发器可以被用在消除输入信号上的噪声和在没有输入维持电路状态的情况下。他可以用作开关，但一次它只能够产生一个输出信号，需要其他的触发器来产生连续的输出。由于施密特触发器可以让一个数字电路以快速的速度执行，因此它被广泛地使用于数字电路之中。