由555定時器構建的施密特觸發器

施密特觸發器是包含正反饋的比較器電路，主要是將輸入電壓和兩個參考電壓進行比較并產生等效輸出電壓。無論輸入情況是怎樣的，施密特觸發器的輸出始終是方波或者矩形波。

通常情況下，施密特觸發器可以由555定時器構成。除了定時操作外，555定時器的其它一些功能就包括利用內部的兩個比較器作為獨立的單元，組成一個施密特觸發器。

不過，由555定時器構建的施密特觸發器的一般操作都是反相的，但本文主要介紹555定時器作為施密特觸發器的同向操作原理。

555定時器電路作為施密特觸發器

以下電路顯示了用作施密特觸發器的555定時器的簡單結構圖：

其中，引腳4和8連接到電源 (VCC)。引腳2和6連接在一起，輸入通過電容器C提供給該公共點。在電阻器R1和R2形成的分壓器電路的幫助下，該公共點被提供VCC/2的外部偏置電壓。

施密特觸發器的重要特征是滯后。如果輸入電壓大于上限閾值，施密特觸發器的輸出為高電平，如果輸入電壓低于下限閾值，施密特觸發器的輸出為低電平。

當輸入在兩個閾值之間時，輸出保持其值。使用兩個閾值稱為滯后，施密特觸發器用作存儲元件(雙穩態多諧振蕩器或觸發器)。

在這種情況下，閾值為2/3VCC和1/3VCC，即較高的比較器在2/3VCC時觸發，而較低的比較器在1/3VCC時觸發。輸入電壓通過各個比較器與這些閾值進行比較，并相應地SET或RESET觸發器?；诖?，輸出變為高或低。

當在輸入端施加幅度大于VCC/6的正弦波時，觸發器在正周期和負周期交替置位和復位。輸出為方波，輸入正弦波和輸出方波的波形如下圖所示：

反相施密特觸發器

555定時器作為施密特觸發器的正常操作，其本質上是反相的。當與外部輸入相同的觸發輸入低于1/3VCC閾值時，底層比較器的輸出變為高電平，觸發器為SET，引腳3的輸出變為高電平。

同樣，當與外部輸入相同的閾值輸入上升到閾值2/3VCC以上時，上層比較器的輸出變為高電平，觸發器為RESET，引腳3的輸出變為低電平。

反相施密特觸發器的波形如下圖所示：

總結

眾所周知，施密特觸發器作為一種特殊類型的比較器，主要用于避免不夠快速邊緣的信號，因為施密特觸發器可作為波形整形電路，能將模擬信號波形整形為數字電路能夠處理的方波波形。

此外，555定時器是最受歡迎和使用最廣泛的IC產品之一，它是一種通用且極其堅固的集成電路，可用于許多應用，如定時器、波發生器(脈沖)和振蕩器，其中就包括作為施密特觸發器的應用。