锁存器电路可以将电路“保持”在开或关状态,直到任何外部信号施加到它为止。锁存电路即使在输入信号被移除后仍保持其位置(打开或关闭),并且只要设备通电,就可以存储一位信息。对于高电平有效信号,它存储一,对于低电平有效信号,它存储零。
在这个项目中,我们将制作一个软锁存电路,通过按一个按钮来打开和关闭电子设备。该电路称为软锁存开关。软锁存电路与普通锁存电路不同,在软锁存器中,可以使用外部手段(按钮)改变开启和关闭状态,但在普通锁存电路中,电路只能被锁存到一种状态,并且可以改变需要移除电源的状态。通常移位寄存器和触发器用于锁存电路,就像我们在Clap-on-Clap-off 电路中使用的一样。
闩锁可以与Push-on-Push-off 按钮进行比较,其中按钮在按下一次时连接电路,再次按下时断开电路。在这里,我们将使用带有普通按钮的 BC547 NPN 晶体管和 BC557 PNP 晶体管来构建软锁存电源开关。这种软锁存电路不需要任何微控制器或任何 IC 来打开和关闭它。
所需组件
晶体管:BC547(2)、BC557
电阻器:1MΩ、470KΩ、220KΩ(2)、100KΩ(2)、10KΩ、1KΩ、330Ω
按钮
1µF 电容
引领
面包板
电路原理图
上面给出了软锁存电源开关电路的电路图。它可以很容易地构建在面包板或 PCB 上。该电路中使用的组件很容易获得并且非常便宜。电阻器用作限流电阻器,而电容器用于防止电路误触发。
软锁存开关电路的工作
晶体管 BC547 是NPN 晶体管,而 BC557 是PNP 晶体管。BC547晶体管的基极加正电压即可导通;另一方面,BC557 可以通过向其基极施加负电压来开启。
当我们第一次按下按钮施加电源电压时,三个晶体管都处于关闭状态,输出电压为零;因此,电路保持关闭或解锁状态。在这种情况下电容,C1 通过 R1 和 R2 电阻充电。当我们按下按钮开关时,它使电容器 C1 将其电压通过 R6 电阻器传递到晶体管 Q3 的基极。这会打开 Q3 晶体管,而 Q3 晶体管会打开 Q2 晶体管。释放按钮时,R4 电阻上产生的电压将使 Q2 保持开启状态。Q1 在此期间也开启,电路现在处于开启或锁定状态,即使 S1 开路也保持这种状态。
在这个状态晶体管,Q1 现在饱和,导致 C1 通过 R2 放电。当我们再次按下按钮开关时,电容器C1处于放电状态,并将零电压传递给晶体管Q3,导致晶体管关闭。结果,所有三个晶体管都处于关闭状态,电路再次返回其关闭或解锁状态。由于 Q1 现在关闭,电容器 C1 开始再次通过 R1 和 R2 电阻充电。因此,每次按下开关都遵循相同的程序来打开和关闭电路。
电容器用于限制锁存过程的速度。没有电容的电路会以快速的方式开启和关闭。电阻器和电容器的值可以根据应用而变化。
我在面包板和穿孔板上制作了这个软锁存开关电路,在穿孔板上完成连接后,我的硬件如下所示:
软锁存电路的应用
软锁存电路非常适合电池供电的便携式仪器,因为它在关闭状态下具有零电压。
软锁存电路可用于自动关闭ESP32、ESP8266、Arduino或任何其他微控制器。
锁存电路在报警电路中非常有用。
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