施密特触发器是一种带有正反馈的电压比较器，它最大的特点在于拥有滞后特性（滞回特性）。这是其区别于普通比较器的核心差异。

主要特点

1. 滞回特性（两个阈值电压）：

   • 它有两个不同的阈值电压：
     • 正向阈值电压 ： 当输入信号 从低到高 上升并超过 Vt+ 时，输出状态会发生 翻转（例如，从低电平翻转到高电平）。
     • 负向阈值电压 ： 当输入信号 从高到低 下降并低于 Vt- 时，输出状态才会发生 翻转（例如，从高电平翻转到低电平）。
   • 回差电压： Vt+ 和 Vt- 之间的差值被称为回差电压 。这是滞回特性的量化体现，△Vh = Vt+ - Vt-。

2. 抗噪声干扰能力强（抗干扰）：

   • 这是滞回特性带来的最核心优势。只要叠加在输入信号上的噪声幅度小于回差电压，即使输入电压在触发阈值附近波动，也不会引起输出状态的意外多次翻转。只有输入电压真正越过另一个阈值时，输出才会改变。这使得电路对输入信号中的噪声、毛刺非常不敏感。

3. 状态转换速度快：

   • 由于内部存在强烈的正反馈，一旦输入电压越过阈值触发翻转，正反馈机制会加速这一翻转过程，使得输出波形上升沿和下降沿通常都很陡峭。

主要作用/应用

施密特触发器的核心作用就是 利用其滞回特性来“规整”波形，提高抗干扰能力，主要应用在以下方面：

1. 波形整形：

   • 将缓慢变化或畸变的信号转换为陡峭边沿的方波信号：例如，将正弦波、三角波、不规则波整形成干净、快速的数字脉冲信号（方波）。
   • 将非理想方波整形为标准方波：消除输入波形上的毛刺、台阶或斜坡，恢复出规则的数字信号。

2. 信号恢复：

   • 从被严重噪声干扰的信号中提取出原始的干净数字信号。其滞回特性能够滤除信号中幅度小于回差电压的噪声或毛刺。

3. 脉冲展宽：

   • 对脉宽较窄的脉冲，利用滞回特性可以适当展宽其有效宽度（特别是在输入信号的上升/下降沿不够快的情况下）。

4. 去抖动：

   • 机械开关触点防抖动 是其经典应用。机械开关在通断瞬间会产生一系列快速的、不稳定的“抖动”脉冲。施密特触发器的滞回特性可以将这种快速震荡的抖动信号过滤成一个干净的单次电平转换输出。

5. 电压比较器（抗噪版）：

   • 在需要比较电压但输入信号可能存在噪声的应用中，施密特触发器比普通比较器表现更好，因为它能防止输出在阈值电压附近反复震荡。

6. 波形发生器：

   • 可以作为基本的张弛振荡器（如多谐振荡器）的核心元件，利用其滞回特性和电容的充放电来产生方波、锯齿波等。

7. 作为非反相或反相缓冲器：

   • 提供基本的逻辑缓冲功能，但相比普通缓冲器，具有更强的抗噪能力和对缓慢输入信号的整形能力。

总结

施密特触发器的精髓在于其滞回特性（双阈值电压）。这使得它在以下场景中不可或缺：

• 处理带有噪声、干扰的信号。
• 处理缓慢变化或质量不佳的信号，需要将其整形成干净的、边缘陡峭的数字信号。
• 消除机械开关或类似情况产生的触点抖动。

它在数字电路、接口电路、通信系统、传感器信号调理、去抖电路以及振荡器设计等领域有着广泛的应用。抗干扰和波形整形是其最核心的功能价值。