锁存电路可以将电路“ 保持 ”在开或关状态,直到对其施加任何外部信号为止。即使在输入信号被删除之后,锁存电路仍保持其位置(打开或关闭),并且只要给设备加电就可以存储一位信息。对于高电平有效信号,它存储一个,对于低电平有效信号,它存储零。
在这个项目中,我们将制作一个软闩锁电路,通过按一个按钮来打开和关闭电子设备。该电路称为软闩锁开关。软锁存电路与普通锁存电路不同,在软锁存中,可以使用外部装置(按钮)更改开和关状态,但在普通锁存电路中,该电路只能锁存到一个状态并进行更改需要卸下电源的状态。通常,在锁存电路中使用移位寄存器和触发器,就像我们在“ Clap-on-Clap-off”电路中使用的那样。
可以将闩锁与“推入-推下”按钮进行比较,在“推入-推下”按钮中,一次按下该按钮可连接电路,而再次按下则可断开电路。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即可将其打开和关闭。
所需组件
- 晶体管:BC547(2),BC557
- 电阻:1MΩ,470KΩ,220KΩ(2),100KΩ(2),10KΩ,1KΩ,330Ω
- 按钮
- 1µF电容器
- LED
- 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。它可以轻松地构建在面包板或PCB上。该电路中使用的组件容易获得且非常便宜。电阻器用作限流电阻器,而电容器则用于防止电路的误触发。
软闩锁开关电路的工作
晶体管BC547是NPN晶体管,而BC557是PNP晶体管。可以通过在基极上施加正电压来导通BC547晶体管。另一方面,可以通过向其基极施加负电压来开启BC557。
当我们首先通过按下按钮施加电源电压时,所有三个晶体管均处于截止状态,并且输出电压为零。因此,电路保持在关闭或未锁定状态。在这种情况下,电容器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的电压通过R6电阻器传递到晶体管Q3的基极。这会导通Q3晶体管,而Q3晶体管会导通Q2晶体管。释放按钮时,R4电阻两端产生的电压将使Q2保持打开状态。 Q1在此期间也导通,并且电路现在处于导通或锁存状态,即使S1断开也保持该状态。
此时,晶体管Q1处于饱和状态,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,从而使晶体管截止。结果,所有三个晶体管都处于截止状态,并且电路再次返回到其截止或非锁定状态。由于Q1现在断开,电容器C1再次通过R1和R2电阻开始充电。因此,每次按下开关都遵循相同的步骤来接通和断开电路。
电容器用于限制闩锁过程的速度。没有电容器的电路将以快速开启和关闭的方式。电阻和电容器的值可以根据应用而变化。
我在面包板和perfboard上都制作了此软闩锁开关电路,在perfboard上完成连接后,我的硬件如下所示:
软锁存电路的应用
- 软闩锁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的电压为零。
- 软闩锁电路可用于自动关闭ESP32,ESP8266,Arduino或任何其他微控制器的电源。
- 锁存电路在报警电路中可能非常有用。