[发明专利]一种触发器

说明书

本发明涉及一种触发器，包括：高电平阈值比较器、低电平阈值比较器、带使能控制的或非门电路及反相器；其中，所述高电平阈值比较器的输出端与所述带使能控制的或非门电路的第一输入端电性连接；所述低电平阈值比较器的输出端与所述带使能控制的或非门电路的第二输入端电性连接；所述带使能控制的或非门电路的输出端与所述反相器的输入端电性连接，所述反相器的输出端反馈至所述带使能控制的或非门电路的第三输入端，从而可以使触发器的前后沿触发电压不受电源电压和温度的影响。

技术领域

本发明涉及电子领域，尤其涉及一种触发器。

背景技术

在现有技术中，施密特触发器是一种脉冲波形整形电路，它可以把变化缓慢的信号或变化不规则的信号转换为陡变信号。图1所示为理想施密特触发器的直流电压传输特性曲线图，这种曲线类似于迟滞回线，其特性的两个重要参数是前沿触发电压V⁺和后沿触发电压V^-。前沿触发电压V⁺是输入电压增加过程中引起电路翻转动作的触发点压，后沿触发电压V^-是输入电压减小过程中引起电路翻转动作的触发点压。

图2所示为一种采用NMOS管实现的施密特触发器。作为一级近似，且忽略体效应，可以认为M2开始导通时出现触发点。当M2的电流为零时，如果输入电压为V⁺，则反馈电压V_FB为：V_FB＝V⁺-V_T0，其中V_T0是N沟晶体管的开启电压。对于触发点处的输入电压，下拉管M1处在饱和区的边缘。V_FB决定于M3与M1的W/L之比。求解触发电压，可以得到：

其中k₁、k₃分别为m1、m3的跨导系数。

一旦晶体管m2导通，施密特触发器输出电压立即翻转为低电平，晶体管m3随即截止。

类似地，根据输入电压从V_in从VDD降至零，可以计算得出后沿触发电压：

V^-＝V_IH

其中V_IH是输入高电平，它与k₁、k₂、k₄有关。

从上面分析可以看到，施密特触发器的前后沿触发点压都随电源电压的变化而变化。

图3所示为六管串连形式的施密特触发器的电路图，它使用串连的两个NMOS管和两个PMOS管对输入电压进行检测，从而实现施密特触发器的功能。但是该施密特触发器的前后沿触发点压受电源电压和温度的影响较大。

图4所示为采用反相器的翻转阈值电压来决定施密特触发器的前后沿触发电压的电路。根据CMOS反相器的定义，反相器的翻转阈值电压Vi为：

其中k_n、k_p分别为NMOS和PMOS的跨导系数，V_TN、V_TP分别为NMOS和PMOS的阈值电压。

从上式也可以看到，施密特触发器的前后沿触发电压也与电源电压紧密相关，即受电源电压的影响较大。

由以上分析可见，在施密特触发器的设计中，主要关注的问题是：低电压、低功耗等，而忽视了电源电压和温度对施密特触发器翻转阈值电压的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种触发器，以避免触发器的前后沿触发电压受电源电压和温度的影响。

本发明的发明目的是通过以下技术方案来实现的：