关于模拟电路中的按钮自锁开关

发表于 2019-08-30 14:55:51 收藏 已收藏
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关于模拟电路中的按钮自锁开关

发表于 2019-08-30 14:55:51
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开关是一种应用十分广泛的器件,不少电器设备采用单按键按钮自锁开关,按一下电源接通并保持自锁状态,再按一下则断开电源,解锁复位到初始状态。虽然按钮自锁开关结构简单,便于安装,但也存在自锁机械装置存在磨损,影响其寿命的问题。这里我们用一个D触发器4013来构成自锁开关,电路原理图如图所示。

关于模拟电路中的按钮自锁开关

当按动一次开关S1时,都可以控制D触发器翻转一次,接在输出端的红色、绿色LED发光二极管交替闪亮一次。电路的实质是用D触发器构成一个双稳态开关电路。当接通电源时,U1的输出端Q1为高电平,红色LED1点亮,!Q1(!Q1上加个横线)为低电平,绿色LED2熄灭,!Q1端的低电平经过电阻R3、延时电容C2加到数据端D1上,使其也处于低电平状态。

当按下开关S1时,U1的第3脚(CP1端)与电源正极相通,CP1端由低电平上升到高电平,触发器翻转,由于在时钟脉冲信号上升沿到来之时,数据端D1正处于低电平状态,触发器翻转到低电平状态,即Q1变为低电平,!Q1变为高电平,红色LED1熄灭,绿色LED2点亮。

当松开S1时,尽管电源向电容C1充电,在电阻R1上产生正向脉冲电流,但由于R1的阻值比较小,产生的脉宽时间小于D触发器维持翻转所需的时间,因而触发器保持按下开关的状态。正是利用这一点,避免了因机械开关触点抖动而造成的误触现象。

当S1再次按下时,产生上升沿时钟信号,这时U1的D1端(第5脚)为高电平,D触发器翻转到高电平,红色LED1点亮,绿色LED2熄灭,由R3、C2组成RC延时电路,使触发器翻转延时,以避免开关S1按键触点反弹时的抖动,从而造成触发器多次翻转。

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