如果现在给大家出一个题目,要求用 最低成本 ,稳定可靠的实现一个按键开关电路,也就是按一下按键,io口输出1,再按一下,io口输出0,并且电平要保持状态。
看到这里,大家估计要笑我了,这不是很简单的嘛,随便用个几毛钱的单片机,两个io口就搞定了,但是如果要求纯硬件呢,只用三极管跟阻容,大家怎么设计?
不藏着掖着了,就是下图:
本电路实现了,key1按一下,output输出1,再按一下,output输出0,并且电平保持不变,如此循环。
原理分析
1、我们以输入5v电压为例分析,刚开始,key1断开,5v电压通过r7给c1充电,经过r5到gnd,此时,通过r7跟r6的分压,c1电压为左正右负,电压大概为1.19v左右,q1,q2都不导通,整个电路电流消耗极小,基本可以忽略。
2、重点来了,当按键按下的时候, c1通过按键与r4形成回路,加在r4与c2上的电压大概为1.19v, 此时npn三极管q1达到开启条件,这里c2的作用是短暂存储电压,使开启更加稳定,到这一步,q1开启。
3、q1开启后,如下图,pnp三极管q2也会同步开启, q2开启后,output端输出一个略小于5v的电压,可用于驱动负载, 那么q1如何一直开启呢?
我们看另一条回路, q2导通后,输出电压通过r2,r4,r5到gnd, 此时,q1的基极有足够的电压保持开启,整个电路也进入一个稳定的状态。
按键输出高电平分析完毕。
4、q1开启后,如下图,pnp三极管q2也会同步开启,q2开启后,output端输出一个略小于5v的电压,此时,a点电压经过q2跟q1,电压差不多略大于4v,这样,就使得 c1的电压发生了反转 ,c1出现了 左负右正 ,当按键按下的时候, c1通过r4,key1放电,r4电压为上负下正,q1关闭,q2关闭, output没有了输出电压,大家可以在output下拉一个电阻,这样就可以保持低电平了。
本电路的巧妙之处就是利用c1的极性反转,实现了q1的开启跟截止。
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