用比较器制作的双稳态开关，是如何工作的？

　　早些时候，我的文章中曾提出了一类新的双稳态元件——双阈值晶闸管，当向晶闸管输入端施加两个非零电平（“高”或“低”）的控制电压时，晶闸管从一种状态切换到另一种状态。

　　双稳态负载开关（图1）设计用于在器件输入端施加Uon或Uoff电压时切换负载。该器件包含两个比较器U1.1和U1.2，以及一个输出晶体管Q1，例如2N7000。

　　

　　图1 由输入电压电平控制的双稳态开关，具有单独可调的负载开启和关闭阈值。

　　该器件的工作原理如下。其输入端（比较器U1.1和U1.2的反相输入）短暂地提供一定电平的电压（Uon或Uoff）。比较器比较的同相输入是由电位器R2和R3提供的两个电平的电压。当开关电压Uon（Uon《Uoff）施加到器件的输入端时，比较器U1.1进行开关。在其输出端Uout1处，电压从逻辑单元的条件电平切换到逻辑零电平。LED指示设备的启用状态。相反，在晶体管Q1（Uout2）的漏极上，电压从逻辑零电平变为逻辑单元电平。高电平电压通过电阻R10进入比较器U1.1的反相输入端，固定其状态。

　　为了使器件恢复到初始状态（断开负载），需要向输入端施加一个较高电平的电压（Uoff），这能够切换第二比较器U1.2的状态。当切换该比较器时，比较器U1.1反相输入端的电压会降至零，电路恢复到初始状态。

　　这样的器件经过一些简化和修改后，可以放置在DIP6底座中，图2。当低电平电压Uon短暂地施加到器件的输入端时，输出信号电平从条件电平0切换到1，当高电平电压Uoff施加到输入端时，返回到初始状态。

　　图3显示了用于开启此类芯片的典型电路。外部调节元件R1和R2用于调节开启和关闭的切换阈值（Uthr1和Uthr2）。

　　

　　图2 双稳态开关，以及可能基于它的集成电路。

　　

　　图3 双稳态开关芯片的变体，带有外部开关阈值控制电路或内部非稳压电路，以及在DIP4底座中使用该电路以获得具有固定开关阈值的非稳压版本的可能性。

　　如果使用电阻分压器R1–R3来设置Uthr2和Uthr1的恒定导通和关断电平，则可以将双稳态开关放置在DIP4芯片底座中，如图3所示，该底座具有电源端子以及输入和输出端子。要获得不依赖电源电压的开关电平，可以使用微电路中内置的简单稳压器（齐纳二极管）为电阻分压器R1–R3供电。