CMOS门电路构成的施密特触发器
由CMOS门构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R1、R2将输出端的电压反响到输入端对电路发作影响。
(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反相器构成的施密特触发器 |
假定电路中CMOS反相器的阈值电压Vth≈VDD/2,R1< R2,且输入信号vI为三角波,下面剖析电路的作业进程。
由电路不丑恶出,G1门的输入电平vⅠ1挑选着电路的状况,依据叠加原理有:
当vⅠ=0V时,G1门截止,G2门导通,输出端vO=0V。此刻vⅠ1≈0V。输入从0V电压逐步添加,只需vⅠ1< Vth,则电路坚持vO=0V不变。当vⅠ上升使得vⅠ1=Vth时,使电路发作如下正反响进程:
这么,电路状况很快改换为vO≈VDD, 此刻VⅠ的值即为施密特触发器在输入信号正向添加时的阈值电压,称为正向阈值电压,用VT+标明。即由式
得
所以
当vⅠ1>Vth时,电路状况坚持vO=VDD不变。vⅠ持续上升至最大值后初步降低,当vⅠ1=Vth时,电路发作如下正反响进程:
这么电路又活络改换为vO≈0V的状况,此刻的输入电平为vⅠ减小时的阈值电压,称为负向阈值电压,用VT+标明。依据式
此刻有
将VDD=2Vth代入可得
只需满意vⅠ< VT-,施密特电路就安稳在vO≈0V的状况。由式和式可求得回差电压为
ΔVT=VT+-VT- |
上式标明,回差电压的巨细能够改动R1、R2的比值来调度。电路作业波形及传输特性如图3 所示。
图3 施密特触发器作业波形及传输特性
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