ZHCABW1B September 2011 – April 2025 CD54HC14 , CD54HCT14 , CD74AC14 , CD74ACT14 , CD74HC14 , CD74HCT14 , SN5414 , SN5417 , SN54AC14 , SN54ACT14 , SN54AHC14 , SN54AHCT14 , SN54HC14 , SN54HCT14 , SN54LS14 , SN7414 , SN7417 , SN74AC14 , SN74ACT14 , SN74AHC14 , SN74AHC1G14 , SN74AHCT14 , SN74AHCT1G14 , SN74ALVC14 , SN74AUC14 , SN74AUC17 , SN74AUC1G14 , SN74AUC1G17 , SN74AUP1G00 , SN74AUP1G02 , SN74AUP1G04 , SN74AUP1G06 , SN74AUP1G07 , SN74AUP1G08 , SN74AUP1G125 , SN74AUP1G126 , SN74AUP1G14 , SN74AUP1G17 , SN74AUP1G17-EP , SN74AUP1G240 , SN74AUP1G32 , SN74AUP1G34 , SN74AUP1G57 , SN74AUP1G58 , SN74AUP1G74 , SN74AUP1G79 , SN74AUP1G80 , SN74AUP1G97 , SN74AUP1G98 , SN74AUP1G99 , SN74AUP1T00 , SN74AUP1T02 , SN74AUP1T04 , SN74AUP1T08 , SN74AUP1T14 , SN74AUP1T157 , SN74AUP1T158 , SN74AUP1T17 , SN74AUP1T32 , SN74AUP1T57 , SN74AUP1T58 , SN74AUP1T86 , SN74AUP1T87 , SN74AUP1T97 , SN74AUP1T98 , SN74AUP2G00 , SN74AUP2G00-Q1 , SN74AUP2G02 , SN74AUP2G04 , SN74AUP2G06 , SN74AUP2G07 , SN74AUP2G08 , SN74AUP2G125 , SN74AUP2G126 , SN74AUP2G14 , SN74AUP2G17 , SN74AUP2G240 , SN74AUP2G241 , SN74AUP2G32 , SN74AUP2G34 , SN74AUP2G79 , SN74AUP2G80 , SN74AUP3G04 , SN74AUP3G06 , SN74AUP3G07 , SN74AUP3G14 , SN74AUP3G17 , SN74AUP3G34 , SN74HC14 , SN74HCT14 , SN74LS14 , SN74LVC1G14 , SN74LVC1G17 , SN74LVC1G57 , SN74LVC1G58 , SN74LVC1G97 , SN74LVC1G97-EP , SN74LVC1G97-Q1 , SN74LVC1G98 , SN74LVC1G98-EP , SN74LVC1G98-Q1 , SN74LVC1G99 , SN74LVC1G99-Q1 , SN74LVC1GU04 , SN74LVC2G14 , SN74LVC2G17 , SN74LVC3G14 , SN74LVC3G17
PRODMIX
大多數(shù) CMOS、BiCMOS 和 TTL 器件在其輸入的高低電平轉(zhuǎn)換時(shí)需要快速邊沿。如果邊沿過慢，可能會導(dǎo)致過大的電流、振蕩，還有可能損壞器件。
緩慢或嘈雜的邊沿
在上電或使用按鈕或手動開關(guān)（具有濾波所需的較大電容器）時(shí)，很難避免緩慢邊沿。重負(fù)載輸出還會導(dǎo)致后續(xù)器件輸入的上升和下降時(shí)間超出規(guī)格。對于正常（非施密特觸發(fā)）輸入，器件在上升沿和下降沿上的同一點(diǎn)開關(guān)。對于緩慢上升沿，器件在閾值處開關(guān)。發(fā)生開關(guān)時(shí)，需要來自 VCC 的電流。
從 VCC 強(qiáng)制輸出電流時(shí)，VCC 電平可能會下降并導(dǎo)致閾值發(fā)生變化。當(dāng)閾值發(fā)生變化時(shí)，將再次超過輸入，導(dǎo)致器件再次開關(guān)。這種模式會繼續(xù)導(dǎo)致振蕩，從而導(dǎo)致電流過大。如果輸入中有噪聲，也會出現(xiàn)這種模式。噪聲可能會多次超過閾值，并導(dǎo)致振蕩或多次計(jì)時(shí)。
遲滯
針對這些問題的設(shè)計(jì)方案是使用施密特觸發(fā)器件，使緩慢或嘈雜的邊緣更快轉(zhuǎn)換，滿足后續(xù)器件的輸入上升和下降規(guī)范要求。真正的施密特觸發(fā)沒有上升和下降時(shí)間限制。
具有施密特觸發(fā)操作的器件具有少量遲滯，有助于抑制噪聲，但也具有了輸入上升和下降時(shí)間限制。這些器件通常在數(shù)據(jù)表中沒有 VT 規(guī)格，并且在建議的運(yùn)行條件下為輸入指定了上升和下降時(shí)間限制。
真正的施密特觸發(fā)輸入調(diào)整了開關(guān)閾值，器件將在上升沿的較高點(diǎn) (Vt+) 和下降沿的較低點(diǎn) (Vt–) 進(jìn)行開關(guān)。這些開關(guān)點(diǎn)的差異被稱為遲滯 (^Vt)。以下是施密特觸發(fā)規(guī)格的示例：
| 參數(shù) | VCC | 最小值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|
| VT+（正向輸入閾值電壓） | 1.65V | 0.76 | 1.13 | V |
| 2.3V | 1.08 | 1.56 | ||
| 3V | 1.48 | 1.92 | ||
| 4.5V | 2.19 | 2.74 | ||
| 5.5V | 2.65 | 3.33 | ||
| VT–（負(fù)向輸入閾值電壓） | 1.65V | 0.35 | 0.59 | V |
| 2.3V | 0.56 | 0.88 | ||
| 3V | 0.89 | 1.2 | ||
| 4.5V | 1.51 | 1.97 | ||
| 4.5V | 1.88 | 2.4 | ||
| ΔVT 遲滯 (VT+ – VT–) | 1.65V | 0.36 | 0.64 | V |
| 2.3V | 0.45 | 0.78 | ||
| 3V | 0.51 | 0.83 | ||
| 4.5V | 0.58 | 0.93 | ||
| 5.5V | 0.69 | 1.04 |
請務(wù)必記住 (Vt+ max) = Vih，(VT– min) = Vil。在規(guī)格中，有多個限制與施密特觸發(fā)輸入相關(guān)。由于各種原因，所有這些限制都很重要。在輸入上升沿，器件在 (Vt+ min) 和 (Vt+ max) 之間開關(guān)。在下降沿，器件在 (Vt– max) 和 (Vt– min) 之間開關(guān)。器件不會在 (Vt– max) 和 (Vt+ min) 之間開關(guān)。這對于噪聲抑制很重要。
遲滯是器件在上升沿和下降沿開關(guān)區(qū)域之間的差值。遲滯至少為最小值，不超過最大 (^Vt) 規(guī)格。
圖 1 遲滯開關(guān)時(shí)間在 圖 1 中，輸入電平 Vih 和 Vil 必須大于 (VT+ max) 且小于 (VT– min)，以便確保器件正常開關(guān)。上圖中的開關(guān)點(diǎn)是分開的，可提供更清晰的視覺效果。實(shí)際上 (VT+ min) 和 (VT– max) 可能會重疊。
輸入電壓
一種常見的誤解是，將慢速信號切換為施密特觸發(fā)時(shí)，電流消耗將減少。這種誤解有一部分是正確的，因?yàn)槭┟芴赜|發(fā)可防止會消耗大量電流的振蕩；但是，由于輸入未在電源軌上的時(shí)間，ICC 電流仍然可能更高。這是 ICC 增量。ICC 增量即輸入不在電源軌上，而上部或下部驅(qū)動晶體管處于部分導(dǎo)通狀態(tài)。下圖展示了整個輸入電壓范圍中的 ICC。
圖 2 作為輸入電壓函數(shù)的電源電流正弦波
使用施密特觸發(fā)將正弦波轉(zhuǎn)換為方波，如該振蕩器應(yīng)用中所示。此外，使用施密特觸發(fā)可加快緩慢或嘈雜輸入，或清理輸入，在開關(guān)去抖動器電路中就是如此。
圖 3 使用施密特觸發(fā)逆變器的振蕩器應(yīng)用
圖 4 使用施密特觸發(fā)逆變器的開關(guān)去抖動器結(jié)語
施密特觸發(fā)可用于將正弦波更改為方波，清理嘈雜信號，并將慢速邊沿轉(zhuǎn)換為快速邊沿。
圖 5 正弦波到方波
圖 6 清理嘈雜信號
圖 7 轉(zhuǎn)換慢速邊沿我們指定器件在 (VT+ min) 和 (VT+ max) 之間的上升沿開關(guān)。我們指定器件在 (VT– max) 和 (VT– min) 之間的下降沿開關(guān)。
在 (VT+ min) 和 (VT– max) 之間，我們指定器件不會開關(guān)。此規(guī)范可用于抑制噪聲。這兩個限制可以重疊。
我們將最小遲滯量指定為最小 ΔVT。
- Vih = (VT+ max)
- Vil = (VT– min)
從 30 年前的 74xx 系列到最新的 AUP1T 系列，德州儀器 (TI) 施密特觸發(fā)功能可用于大多數(shù)技術(shù)系列。這兩項(xiàng)施密特觸發(fā)功能適用于大多數(shù)系列：
- 14 用于反相施密特觸發(fā)
- 17 用于非反相施密特觸發(fā)
德州儀器 (TI) 還擁有全系列具有施密特觸發(fā)輸入的小尺寸邏輯產(chǎn)品。
配置
SN74LVC1G57、SN74LVC1G58、SN74LVC1G97、SN74LVC1G98、SN74LVC1G99、SN74AUP1G57、SN74AUP1G58、SN74AUP1G97、SN74AUP1G98、SN74AUP1G99
低至高轉(zhuǎn)換器
SN74AUP1T02、SN74AUP1T04、SN74AUP1T08、SN74AUP1T14、SN74AUP1T157、SN74AUP1T158、SN74AUP1T17、SN74AUP1T32、SN74AUP1T86