标题:
CMOS门电路组成的施密特触发器
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作者:
苹果也疯狂
时间:
2015-6-30 20:08
标题:
CMOS门电路组成的施密特触发器
由CMOS门组成的
施密特触发器
如图2所示。电路中两个CMOS反相器串联,分压电阻
R
1、
R
2将输出端的电压反馈到输入端对电路产生影响。
(a)逻辑电路 (b)逻辑符号
图1 施密特电路的传输特性
图2 CMOS反相器组成的施密特触发器
假定电路中CMOS反相器的阈值电压
V
th≈
V
DD/2,
R
1<
R
2,且输入信号
v
I为三角波,下面分析电路的工作过程。
由电路不难看出,G1门的输入电平
v
Ⅰ1决定着电路的状态,根据叠加原理有:
当
v
Ⅰ=0V时,G1门截止,G2门导通,输出端
v
O=0V。此时
v
Ⅰ1≈0V。输入从0V电压逐渐增加,只要
v
Ⅰ1<
V
th,则电路保持
v
O=0V不变。当
v
Ⅰ上升使得
v
Ⅰ1=Vth时,使电路产生如下正反馈过程:
这样,电路状态很快转换为
v
O≈VDD, 此时
V
Ⅰ的值即为施密特触发器在输入信号正向增加时的阈值电压,称为正向阈值电压,用
V
T+表示。即由式
得
所以
当
v
Ⅰ1>
V
th时,电路状态维持
v
O=
V
DD不变。
v
Ⅰ继续上升至最大值后开始下降,当
v
Ⅰ1=Vth时,电路产生如下正反馈过程:
这样电路又迅速转换为
v
O≈0V的状态,此时的输入电平为
v
Ⅰ减小时的阈值电压,称为负向阈值电压,用
V
T+表示。根据式
此时有
将
V
DD=2
V
th代入可得
只要满足
v
Ⅰ
<
V
T-
,施密特电路就稳定在
v
O≈0V的状态。由式
和式可求
得回差电压为
Δ
V
T=
V
T+-
V
T-
上式表明,回差电压的大小可以改变
R
1
、
R
2
的比值来调节。电路工作波形及传输特性如图3 所示。
图3 施密特触发器工作波形及传输特性
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