施密特触发器门是一种数字逻辑门,设计用于算术和逻辑运算。它根据输入电压电平提供输出。施密特触发器具有THERSHOLD电压电平,当施加到栅极的INPUT信号的电压电平高于逻辑门的THRESHOLD时,OUTPUT变为高电平。如果INPUT信号电平低于THRESHOLD,则门的OUTPUT将为LOW。
在选择的芯片中,施密特触发器门之后是非门,因此我们得到与施密特触发器输出相反的逻辑输出。因此,当INPUT信号电压电平超过门的THRESHOLD电平时,INVERTED Schmitt Trigger的OUTPUT将为LOW,在所有其他情况下OUTPUT将为HIGH。
在这里,我们将使用74LS14 IC进行演示,该芯片中具有6个施密特触发器门。这些SIX门的内部连接如下图所示。
这些门对工作电压和输入逻辑频率有限制。如果不考虑这些限制,则芯片可能会永久损坏,因此在选择逻辑门时应注意。
组件
电源(5v)
1K,220Ω电阻
74LS14 HEX施密特触发器门IC
1个LED,按钮
100nF电容器
连接线和面包板
电路图及说明
反向施密特触发器门的真值表如下图所示。
从电路图的角度看,施密特触发器触发门的一个输入具有一个输出。如真值表所示,当输入为低时,非门的输出将为高。输入为高电平时,NOT门的输出应为低电平。
因此,“非”门提供的输出是输入的反相逻辑,除了“输入”信号电压电平必须超过施密特触发器门的“阈值”电压。如果不是,则后跟施密特触发器的NOT门将看不到任何INPUT,因此OUTPUT一直都是HIGH。
在此电路中,我们将通过一个1KΩ电阻将栅极的两个输入下拉至地。然后输入通过按钮连接到电源。
因此,当按下按钮时,相应的门极引脚将变高。因此,使用此按钮,我们可以实现施密特触发器门的真值表。按下按钮时,输入将变为高电平,与此同时输出将变为低电平,因此LED应熄灭。松开按钮时,输入将变为低电平,与此同时输出将变为高电平,因此LED应亮起。
这些下拉电阻是必需的,因为所选的CHIP是触发边沿的上升沿。如果忽略电阻器,电路可能会产生不可预测的结果。
此处的电容器用于抵消按钮的弹跳效果。尽管这里的电容器不是强制性的,但放置电容器可以使门的工作顺畅。施密特触发器门的主要目的是消除按钮的弹跳效果。