施密特触发器、芯片及电子设备

1.本发明涉及施密特触发器技术领域，尤其涉及一种施密特触发器、芯片及电子设备。


背景技术：

2.在数字系统中，通常需要对输入信号(例如，在经过传输之后发生畸变的矩形脉冲信号，或者信号源产生的三角波信号等)进行滤波整形，得到矩形脉冲信号。
3.在施密特触发器对输入信号进行处理的过程中，在输入信号的幅度大于或等于正向阈值电压vth+的情况下，输出高电平，在输入信号的幅度小于或等于负向阈值电压vth-的情况下，输出低电平，上述高电平和低电平形成矩形脉冲信号。
4.在相关技术中，通常采用图1所示的施密特触发器内部的阈值电压产生电路输出vth+和vth-。其中，阈值电压产生电路包括电阻r1、电阻r2、互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor，cmos)反相器g1和cmos反相器g2，g1输出vth+，g2输出vth-。
5.在上述阈值电压产生电路中，受cmos反相器的工艺角的影响，使得vth+和vth-容易发生变化，从而导致施密特触发器输出的矩形脉冲信号的准确性较差(即一致性较差)。


技术实现要素：

6.本发明提供一种施密特触发器、芯片及电子设备，用以解决现有技术中施密特触发器输出的矩形脉冲信号的准确性较差的缺陷，实现提高施密特触发器输出的矩形脉冲信号的准确性。
7.本发明提供一种施密特触发器，包括：选通控制电路、电阻r1、电阻r2和电阻r3、电压比较电路和电压反相电路；其中，电阻r1一端连接电源，电阻r1的另一端连接电阻r2的一端，电阻r2的另一端连接电阻r3的一端，电阻r3的另一端接地；电阻r1和电阻r2之间输出正向阈值电压，电阻r2和电阻r3之间输出负向阈值电压；
8.选通控制电路，用于接收正向阈值电压和负向阈值电压，并基于电压反相电路提供的第一控制电压和第二控制电压，向电压比较电路提供正向阈值电压或者负向阈值电压；
9.电压比较电路，用于基于正向阈值电压或负向阈值电压，对输入信号进行整形处理，得到输出信号；
10.电压反相电路，用于对输出信号进行反相处理，得到矩阵脉冲信号。
11.根据本发明提供的一种施密特触发器，选通控制电路包括：pmos管m25、nmos管m26、pmos管m27和nnos管m28；
12.pmos管m25的栅极接收第一控制电压，pmos管m25的漏极连接nmos管m26的源极，pmos管m25的源极连接nmos管m26的漏极，pmos管m25的源极和nmos管m26的漏极接收正向阈值电压；
13.nmos管m28的栅极接收第一控制电压，nmos管m28的源极连接pmos管m27的漏极，nnos管m28的漏极连接pmos管m27的源极，pmos管m27的源极和nmos管m28的漏极接收负向阈值电压；
14.pmos管m27的栅极连接nmos管m26的栅极，pmos管m27的栅极和nmos管m26的栅极之间接收第二控制电压；
15.pmos管m25的漏极和nmos管m26的源极之间输出正向阈值电压，或者，pmos管m27的漏极和nnos管m28的源极之间输出负向阈值电压。
16.根据本发明提供的一种施密特触发器，电压比较电路包括：pmos管m6、pmos管m4、pmos管m3、pmos管m5、nmos管m2、nmos管m1、nmos管m8、nmos管m9和nmos管m7；
17.pmos管m6的源极连接电源，pmos管m6的栅极连接pmos管m4的栅极，pmos管m6的漏极分别连接nmos管m8的漏极和栅极，nmos管m8的源极接地；
18.pmos管m4的源极连接电源，pmos管m4的漏极分别连接pmos管m4的栅极和nmos管m2的漏极，nmos管m2的源极连接nmos管m9的漏极，nmos管m9的源极接地，nmos管m9的栅极接收第一预置偏置电压；
19.mos管m3的源极连接电源，pmos管m3的栅极连接pmos管m5的栅极，pmos管m3的漏极分别连接nmos管m1的漏极和pmos管m3的栅极，nmos管m1的源极连接nmos管m9的漏极，nmos管m1的栅极接收正向阈值电压或负向阈值电压；
20.pmos管m5的源极连接电源，pmos管m5的漏极连接nmos管m7的漏极，nmos管m7的栅极连接nmos管m8的栅极，nmos管m7的源极接地；
21.pmos管m5的漏极和nmos管m7的漏极之间输出输出信号。
22.根据本发明提供的一种施密特触发器，电压反相电路包括：反相器in1、反相器in2和反相器in3；
23.反相器in1、反相器in2和反相器in3的机构相同；
24.反相器in1、反相器in2和反相器in3依次串联；
25.反相器in1接收输出信号、输出第一控制电压；
26.反相器in2接收第一控制电压，输出第二控制电压；
27.反相器in3接收第二控制电压，输出矩阵脉冲信号。
28.根据本发明提供的一种施密特触发器，反相器in1包括：pmos管m29和nmos管m30；
29.pmos管m29的源极连接电源，pmos管m29的漏极连接nmos管m30的漏极，pmos管m29的栅极连接nmos管m30的栅极，nmos管m30的源极接地；
30.在pmos管m29的栅极和nmos管m30的栅极接收输出信号，pmos管m29的漏极和nmos管m30的漏极之间输出第一控制电压，并向反相器in2提供第一控制电压。
31.根据本发明提供的一种施密特触发器，施密特触发器还包括：pmos管m24；
32.pmos管m24的源极连接电源，pmos管m24的漏极连接电阻r1的一端，pmos管m24的栅极接收第二预置偏置电压。
33.根据本发明提供的一种施密特触发器，施密特触发器还包括：翻转控制电路；
34.翻转控制电路，基于输入信号向电压比较电路提供翻转控制电流，翻转控制电流用于加快电压比较电路的翻转速度。
35.根据本发明提供的一种施密特触发器，翻转控制电路包括：电阻r4、nmos管m23、
nmos管m22、pmos管m21、pmos管m20、pmos管m17、pmos管m16、nmos管m18、nmos管m13、pmos管m19、pmos管m12、nmos管m11、pmos管m10、nmos管m15、nmos管m14、电阻r5、电阻r6、电容c1和电容c2；
36.电阻r4的一端连接电阻r1的一端，电阻r4的另一端分别连接nmos管m23的漏极和栅极，nmos管m23的源极接地；
37.pmos管m21的源极连接电源，pmos管m21的漏极分别连接pmos管m21的栅极和nmos管m22的漏极，nmos管m22的栅极连接nmos管m23的栅极，nmos管m22的源极接地；
38.pmos管m20的源极连接电源，pmos管m20的栅极连接pmos管m21的栅极，pmos管m20的漏极分别连接nmos管m18的漏极和栅极、nmos管m13的栅极、以及nmos管m11的栅极；
39.nmos管m18的源极连接pmos管m19的源极，pmos管m19的栅极连接在电阻r2和电阻r3之间，pmos管m19的漏极接地；
40.pmos管m17的源极连接电源，pmos管m17的漏极分别连接pmos管m17的栅极和nmos管m13的漏极，nmos管m13的源极分别连接pmos管m12的源极和电阻r5，pmos管m12的栅极分别连接pmos管m10的栅极和电阻r2和电阻r3之间，电阻r5通过电容c1分别连接电容c2和输入信号，电容c2通过电阻r6连接在nmos管m11的源极和pmos管m10的源极之间；
41.pmos管m16的源极连接电源，pmos管m16的栅极连接pmos管m17的栅极，pmos管m16的漏极分别连接nmos管m15的漏极和nmos管m15的栅极，nmos管m15的源极接地，nmos管m15的栅极连接nmos管m14的栅极，pmos管m12的漏极连接在pmos管m16的漏极和nmos管m15的漏极之间；
42.nmos管m14的漏极分别连接电源和电压比较电路，nmos管m14的漏极向电压比较电路提供翻转控制电流，nmos管m14的源极接地；
43.nmos管m11的漏极连接电压比较电路，nmos管m11的源极分别连接pmos管m10的源极和电阻r6，pmos管m10的漏极连接电压比较电路。
44.本发明还提供一种芯片，包括：上述施密特触发器，施密特触发器用于基于输入信号输出矩阵脉冲信号
45.本发明还提供一种电子设备，包括：上述芯片，芯片用于基于输入信号输出矩阵脉冲信号。
46.本发明提供的施密特触发器、芯片及电子设备，基于电阻分压原理，能够在电阻r1和电阻r2之间输出稳定的正向阈值电压vth+，在电阻r2和电阻r3之间输出稳定的负向阈值电压vth-，从而解决相关技术中受cmos反相器的工艺角的影响，使得正向阈值电压vth+和负向阈值电压vth-容易发生变化的问题，从而提高了施密特触发器输出的矩形脉冲信号的准确性。
附图说明
47.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
48.图1是相关技术提供的阈值电压产生电路的结构示意图；
49.图2是本发明提供的施密特触发器的结构示意图之一；
50.图3是本发明提供的选通控制电路的结构示意图；
51.图4是本发明提供的电压比较电路的结构示意图；
52.图5是本发明提供的电压反相电路的结构示意图；
53.图6是本发明提供的施密特触发器的结构示意图之二；
54.图7是本发明提供的施密特触发器的结构示意图之三；
55.图8是本发明提供的施密特触发器的结构示意图之四；
56.图9是本发明提供的施密特触发器的结构示意图之五；
57.图10是本发明提供的电压比较电路的仿真结果示意图；
58.图11是本发明提供的施密特触发器的输入信号和矩阵脉冲信号的仿真结果示意图。
具体实施方式
59.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
60.图1是相关技术提供的阈值电压产生电路的结构示意图。如图1所示，阈值电压产生电路包括：电阻r1、电阻r2、cmos反相器g1和cmos反相器g2。r1、r2、g1和g2之间的连接关系如图1所示，此处不再详述。
61.在图1中，受cmos反相器的工艺角的影响，使得正向阈值电压vth+和负向阈值电压vth-容易发生变化，从而导致施密特触发器输出的矩形脉冲信号的准确性较差。
62.为了避免受cmos反相器的工艺角的影响，产生稳定的vth+和vth-，发明人想到通过电阻分压原理，得到稳定的vth+和vth-，从而提高施密特触发器输出的矩形脉冲信号的准确性。
63.下面结合图2实施例对本发明提供的施密特触发器进行说明。
64.图2是本发明提供的施密特触发器的结构示意图之一。如图2所示，施密特触发器包括：选通控制电路、电阻r1、电阻r2和电阻r3、电压比较电路和电压反相电路。
65.电阻r1一端连接电源vcc，电阻r1的另一端连接电阻r2的一端，电阻r2的另一端连接电阻r3的一端，电阻r3的另一端接地；电阻r1和电阻r2之间输出正向阈值电压vth+，电阻r2和电阻r3之间输出负向阈值电压vth-。
66.可选地，电阻r1、电阻r2和电阻r3的阻值可变、或者阻值固定。在电阻r1、电阻r2和电阻r3的阻值的情况下，可以改变正向阈值电压vth+和负向阈值电压vth-的大小。
67.选通控制电路，用于接收正向阈值电压vth+和负向阈值电压vth-，并基于电压反相电路提供的第一控制电压vb和第二控制电压vc，向电压比较电路提供正向阈值电压vth+或者负向阈值电压vth-。
68.电压比较电路，用于基于正向阈值电压vth+或负向阈值电压vth-，对输入信号进行整形处理，得到输出信号。电压反相电路，用于对输出信号进行反相处理，得到矩阵脉冲信号。
69.在图2提供的施密特触发器中，基于电阻分压原理，能够在电阻r1和电阻r2之间输出稳定的正向阈值电压vth+，在电阻r2和电阻r3之间输出稳定的负向阈值电压vth-，从而解决相关技术中受cmos反相器的工艺角的影响，使得正向阈值电压vth+和负向阈值电压vth-容易发生变化的问题，从而提高了施密特触发器输出的矩形脉冲信号的准确性。
70.在上述实施例的基础上，下面结合图3对选通控制电路进行说明。
71.图3是本发明提供的选通控制电路的结构示意图。如图3所示，选通控制电路包括：pmos管m25、nmos管m26、pmos管m27和nnos管m28。
72.pmos管m25的栅极接收第一控制电压vb，pmos管m25的漏极连接nmos管m26的源极，pmos管m25的源极连接nmos管m26的漏极，pmos管m25的源极和nmos管m26的漏极接收正向阈值电压vth+。
73.nmos管m28的栅极接收第一控制电压vb，nnos管m28的漏极连接pmos管m27的源极，nmos管m28的源极连接pmos管m27的漏极，pmos管m27的源极和nmos管m28的漏极接收负向阈值电压vth-。
74.pmos管m27的栅极连接nmos管m26的栅极，pmos管m27的栅极和nmos管m26的栅极之间接收第二控制电压vc。
75.pmos管m25的漏极和nmos管m26的源极之间输出正向阈值电压vth+，或者，pmos管m27的漏极和nnos管m28的源极之间输出负向阈值电压vth-。
76.在图3中选通控制电路的输出电压vo可以是正向阈值电压vth+或者负向阈值电压vth-。选通控制电路将输出电压vo提供给电压比较电路。
77.在本发明中，
78.在本发明中，得到滞回区间
79.下面对选通控制电路输出正向阈值电压vth+的过程进行说明：在vin为低、vb为低、vc为高情况下，pmos管m25导通，nmos管m26导通，pmos管m27关断，nnos管m28关断，pmos管m25的漏极和nmos管m26的源极之间输出正向阈值电压vth+。
80.下面对选通控制电路输出负向阈值电压vth-的过程进行说明：在vin为高、vb为高、vc为低情况下，pmos管m25关断，mos管m26关断，pmos管m27导通，和nnos管m28导通，pmos管m27的漏极和nnos管m28的源极之间输出负向阈值电压vth-。
81.在图3提供的选通控制电路中，pmos管m25、nmos管m26、pmos管m27和nnos管m28共同作用，起到开关的作用，实现选择将正向阈值电压vth+提供给电压比较电路，还是将负向阈值电压vth-提供给电压比较电路，pmos管m25、nmos管m26、pmos管m27和nnos管m28的工艺角，不会对正向阈值电压vth+和负向阈值电压vth-的稳定性产生影响。
82.在上述实施例的基础上，下面结合图4对电压比较电路进行说明。
83.图4是本发明提供的电压比较电路的结构示意图。如图4所示，电压比较电路包括：pmos管m6、pmos管m4、pmos管m3、pmos管m5、nmos管m2、nmos管m1、nmos管m8、nmos管m9和nmos管m7。
84.pmos管m6的源极连接电源vcc，pmos管m6的栅极连接pmos管m4的栅极，pmos管m6的漏极分别连接nmos管m8的漏极和栅极，nmos管m8的源极接地。
85.pmos管m4的源极连接电源vcc，pmos管m4的漏极分别连接pmos管m4的栅极和nmos管m2的漏极，nmos管m2的栅极接收输入信号vin，nmos管m2的源极连接nmos管m9的漏极，nmos管m9的源极接地，nmos管m9的栅极接收第一预置偏置电压vbias-1。
86.mos管m3的源极连接电源vcc，pmos管m3的栅极连接pmos管m5的栅极，pmos管m3的漏极分别连接nmos管m1的漏极和pmos管m3的栅极，nmos管m1的源极连接nmos管m9的漏极，nmos管m1的栅极接收正向阈值电压vth+或负向阈值电压vth-。
87.pmos管m5的源极连接电源vcc，pmos管m5的漏极连接nmos管m7的漏极，nmos管m7的栅极连接nmos管m8的栅极，nmos管m7的源极接地，pmos管m5的漏极和nmos管m7的漏极之间输出输出信号va。
88.可选地，第一预置偏置电压vbias-1可以是通过其他偏置电路产生的。
89.在上述电压比较电路中，pmos管m6、pmos管m4、pmos管m3、pmos管m5、nmos管m2、nmos管m1、nmos管m8、和nmos管m7组成跨导运算放大器(operational transconductance amplifier，ota)。ota与传统的电压比较器相比，有结构简单、高频特性好等优点。
90.其中，nmos管m1和nmos管m2构成的差分输入端为电压电流转换级而非电压增压级，因此ota没有大摆幅电压信号和米勒电容效应，因此在使用时不需要进行频率补偿，就有较好的频率特性。
91.其中，pmos管m3、pmos管m6、pmos管m4、pmos管m3、pmos管m5、nmos管m8和nmos管m7，组成为电流镜结构，电流传输比值决定了电流的放大倍数(即增益)。
92.具体的，ota的增益的表达式为av＝gm·rout
；其中，av表示ota的增益，gm表示ota的等效跨导，r
out
为ota的等效输出电阻。
93.其中，m表示电流镜(由pmos管m3和pmos管m5构成)的电流传输比，ib表示流过nmos管m9的偏置尾电流，λ7为nmos管m7的沟道调制系数，λ8表示nmos管m8的沟道调制系数，//表示两个电阻串联。
94.需要说明的是，采用ota与翻转控制电路相结合的结构，在保持m不变的情况下，可以增大gm，以加快比较器(即ota)的翻转速度。
95.下面对图4所示的电压比较电路的工作过程进行说明：在vin从高到低变化的过程中，若vo＝vth+，则当vin大于或等于vo时，输出信号va为低；在vin从高到低变化的过程中，若vo＝vth-，则当vin小于或等于vo时，输出信号va为高。
96.在上述实施例的基础上，下面结合图5对电压反相电路进行说明。
97.图5是本发明提供的电压反相电路的结构示意图。如图5所示，电压反相电路包括：反相器in1、反相器in2和反相器in3，
98.反相器in1、反相器in2和反相器in3的机构相同。
99.反相器in1、反相器in2和反相器in3依次串联；
100.反相器in1接收输出信号va、输出第一控制电压vb；
101.反相器in2接收第一控制电压vb，输出第二控制电压vc；
102.反相器in3接收第二控制电压vc，输出矩阵脉冲信号vout。
103.可选地，反相器in1包括：pmos管m29和nmos管m30；
104.pmos管m29的源极连接电源，pmos管m29的漏极连接nmos管m30的漏极，pmos管m29
的栅极连接nmos管m30的栅极，nmos管m30的源极接地；
105.在pmos管m29的栅极和nmos管m30的栅极接收输出信号，pmos管m29的漏极和nmos管m30的漏极之间输出第一控制电压vb，并向反相器in2提供第一控制电压vb。
106.下面结合图5所示的反相器in1，对反相器in1的工作过程进行说明：在输出信号va为低的情况下，pmos管m29导通，nmos管m30关断，pmos管m29的漏极和nmos管m30的漏极之间输出第一控制电压vb为高。
107.可选地，反相器in2包括：pmos管m31和nmos管m32；
108.pmos管m31的源极连接电源，pmos管m31的漏极连接nmos管m32的漏极，pmos管m31的栅极连接nmos管m32的栅极，nmos管m32的源极接地；
109.在pmos管m31的栅极和nmos管m32的栅极接收第一控制电压vb，pmos管m31的漏极和nmos管m32的漏极之间输出第二控制电压vc，并向反相器in3提供第二控制电压vc。
110.可选地，反相器in3包括：pmos管m33和nmos管m34；
111.pmos管m33的源极连接电源，pmos管m33的漏极连接nmos管m34的漏极，pmos管m33的栅极连接nmos管m34的栅极，nmos管m34的源极接地；
112.在pmos管m33的栅极和nmos管m34的栅极接收第二控制电压vc，pmos管m33的漏极和nmos管m34的漏极之间输出矩阵脉冲信号vout。
113.需要说明的是，反相器in2和反相器in3的工作过程与反相器in1的工作过程相同，此处不再赘述。
114.在上述实施例的基础上，施密特触发器还包括：pmos管m24。在阈值电压调节模块包括pmos管m24的情况下，施密特触发器如下图6所示。
115.图6是本发明提供的施密特触发器的结构示意图之二。如图6所示，pmos管m24的源极连接电源vcc，pmos管m24的漏极连接电阻r1的一端，pmos管m24的栅极接收第二预置偏置电压vbias-2。
116.可选地，第二预置偏置电压vbias-2可以为通过专用偏置电路产生的。
117.结合上述图1至图6，可以得到如下图7所示的施密特触发器。
118.图7是本发明提供的施密特触发器的结构示意图之三。如图7所示，需要连接电源的元器件，共用电源vcc。需要接地的元器件，共用接地端。
119.在本技术中，为了加快电压比较电路的翻转速度，还设计一种翻转控制电路。
120.下面结合图8，对包括翻转控制电路的施密特触发器的结构示意图进行说明。
121.图8是本发明提供的施密特触发器的结构示意图之四。例如在上述图6的基础上，如图8所示，施密特触发器还包括：翻转控制电路；
122.翻转控制电路，基于输入信号向电压比较电路提供翻转控制电流i11和i22，翻转控制电流i11和i22用于加快电压比较电路的翻转速度。
123.下面结合图9对翻转控制电路的结构进行说明。
124.图9是本发明提供的施密特触发器的结构示意图之五。如图9，翻转控制电路包括：电阻r4、nmos管m23、nmos管m22、pmos管m21、pmos管m20、pmos管m17、pmos管m16、nmos管m18、nmos管m13、pmos管m19、pmos管m12、nmos管m11、pmos管m10、nmos管m15、nmos管m14、电阻r5、电阻r6、电容c1和电容c2。
125.电阻r4的一端连接电阻r1的一端，电阻r4的另一端分别连接nmos管m23的漏极和
栅极，nmos管m23的源极接地。
126.pmos管m21的源极连接电源，pmos管m21的漏极分别连接pmos管m21的栅极和nmos管m22的漏极，nmos管m22的栅极连接nmos管m23的栅极，nmos管m22的源极接地。
127.pmos管m20的源极连接电源，pmos管m20的栅极连接pmos管m21的栅极，pmos管m20的漏极分别连接nmos管m18的漏极和栅极、nmos管m13的栅极、以及nmos管m11的栅极。
128.nmos管m18的源极连接pmos管m19的源极，pmos管m19的栅极连接在电阻r2和电阻r3之间，pmos管m19的漏极接地。
129.pmos管m17的源极连接电源，pmos管m17的漏极分别连接pmos管m17的栅极和nmos管m13的漏极，nmos管m13的源极分别连接pmos管m12的源极和电阻r5，pmos管m12的栅极分别连接pmos管m10的栅极和电阻r2和电阻r3之间，电阻r5通过电容c1分别连接电容c2和输入信号，电容c2通过电阻r6连接在nmos管m11的源极和pmos管m10的源极之间。
130.pmos管m16的源极连接电源，pmos管m16的栅极连接pmos管m17的栅极，pmos管m16的漏极分别连接nmos管m15的漏极和nmos管m15的栅极，nmos管m15的源极接地，nmos管m15的栅极连接nmos管m14的栅极，pmos管m12的漏极连接在pmos管m16的漏极和nmos管m15的漏极之间。
131.nmos管m14的漏极分别连接电源和电压比较电路，nmos管m14的漏极向电压比较电路提供翻转控制电流i11，nmos管m14的源极接地。
132.nmos管m11的漏极连接电压比较电路，向电压比较电路提供翻转控制电流i22，nmos管m11的源极分别连接pmos管m10的源极和电阻r6，pmos管m10的漏极连接电压比较电路。
133.在图9中，nmos管m9的栅极的第一预置偏置电压vbias-1可以等于nmos管m23的栅极和nmos管m22的栅极之间的电压。
134.在翻转控制电路中，nmos管m13、pmos管m12、nmos管m11、pmos管m10、电容c1、电容c2、电阻r5、电阻r6是ota的前馈通路。
135.在图9中，当vin从低到高变化时，电流i1和i2增加，pmos管m10和pmos管m12打开，流过nmos管m8的电流增加，由于nmos管m7镜像nmos管m8，nmos管m7的下拉能力增加，当vin上升到vth+时，nmos管m7下拉电流达到最大值，为比较器的翻转瞬间提供了较大的下拉电流，加速了比较器的翻转。比较器发生翻转后va为低，vb为高，vc为低，输出vout为高，pmos管m25和nmos管m26构成的传输门关断，pmos管m27和nmos管m28构成的传输门导通，此时vo切换为vth-。同理当vin从高到低变化时，电流i1和i2减小，nmos管m11和nmos管m13打开，流过pmos管m3的电流增加，由于pmos管m5镜像pmos管m3，pmos管m5的上拉能力增加，当vin上升到vth-时，pmos管m5上拉电流达到最大值，为比较器的翻转瞬间提供了较大的上拉电流，加速了比较器的翻转。比较器发生翻转后va为高，vb为低，vc为高，vout为低，pmos管m25和nmos管m26构成的传输门导通，pmos管m27和nnos管m28构成的传输门关断，此时vo切换为vth+。
136.图10是本发明提供的电压比较电路的工作仿真结果示意图。如图10所示，在比较器发生翻转瞬间，vo切换，加速比较器恢复为稳定状态。
137.图11是本发明提供的施密特触发器的输入信号和矩阵脉冲信号的仿真结果示意图。如图11所示，在输入信号vin的频率为100兆赫兹(mhz)的情况下，施密特触发器的电路
延时(输入信号vin和矩阵脉冲信号vout之间的延时)为652皮秒(ps)，矩阵脉冲信号vout的上升时间为54ps，信号的下降时间为65ps。
138.在本技术中，施密特触发器不仅可以实现对频率较低的输入信号进行整型处理，得到矩阵脉冲信号，还可以对频率较高的输入信号进行整型处理，得到矩阵脉冲信号，使得施密特触发器的应用范围更广。
139.本发明还提供一种芯片，包括：上述任意实施例中所示的施密特触发器，施密特触发器用于基于输入信号输出矩阵脉冲信号。
140.本发明还提供一种电子设备，包括：上述芯片，该芯片用于基于输入信号输出矩阵脉冲信号。
141.在本发明中，芯片和电子设备可以实现与施密特触发器相同的有益效果，此处不再赘述。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。