由555定时器构建的施密特触发器

施密特触发器是包含正反馈的比较器电路，主要是将输入电压和两个参考电压进行比较并产生等效输出电压。无论输入情况是怎样的，施密特触发器的输出始终是方波或者矩形波。

通常情况下，施密特触发器可以由555定时器构成。除了定时操作外，555定时器的其它一些功能就包括利用内部的两个比较器作为独立的单元，组成一个施密特触发器。

不过，由555定时器构建的施密特触发器的一般操作都是反相的，但本文主要介绍555定时器作为施密特触发器的同向操作原理。

555定时器电路作为施密特触发器

以下电路显示了用作施密特触发器的555定时器的简单结构图：

其中，引脚4和8连接到电源 (VCC)。引脚2和6连接在一起，输入通过电容器C提供给该公共点。在电阻器R1和R2形成的分压器电路的帮助下，该公共点被提供VCC/2的外部偏置电压。

施密特触发器的重要特征是滞后。如果输入电压大于上限阈值，施密特触发器的输出为高电平，如果输入电压低于下限阈值，施密特触发器的输出为低电平。

当输入在两个阈值之间时，输出保持其值。使用两个阈值称为滞后，施密特触发器用作存储元件(双稳态多谐振荡器或触发器)。

在这种情况下，阈值为2/3VCC和1/3VCC，即较高的比较器在2/3VCC时触发，而较低的比较器在1/3VCC时触发。输入电压通过各个比较器与这些阈值进行比较，并相应地SET或RESET触发器。基于此，输出变为高或低。

当在输入端施加幅度大于VCC/6的正弦波时，触发器在正周期和负周期交替置位和复位。输出为方波，输入正弦波和输出方波的波形如下图所示：

反相施密特触发器

555定时器作为施密特触发器的正常操作，其本质上是反相的。当与外部输入相同的触发输入低于1/3VCC阈值时，底层比较器的输出变为高电平，触发器为SET，引脚3的输出变为高电平。

同样，当与外部输入相同的阈值输入上升到阈值2/3VCC以上时，上层比较器的输出变为高电平，触发器为RESET，引脚3的输出变为低电平。

反相施密特触发器的波形如下图所示：

总结

众所周知，施密特触发器作为一种特殊类型的比较器，主要用于避免不够快速边缘的信号，因为施密特触发器可作为波形整形电路，能将模拟信号波形整形为数字电路能够处理的方波波形。

此外，555定时器是最受欢迎和使用最广泛的IC产品之一，它是一种通用且极其坚固的集成电路，可用于许多应用，如定时器、波发生器(脉冲)和振荡器，其中就包括作为施密特触发器的应用。