無MCU實現按鍵電平保持的電路,手把手帶你精準分析電流走向

2021-02-19 strongerHuang

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作者:曉宇,整理:曉宇

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如果現在給大家出一個題目,要求用最低成本,穩定可靠的實現一個按鍵開關電路,也就是按一下按鍵,IO口輸出1,再按一下,IO口輸出0,並且電平要保持狀態。看到這裡,大家估計要笑我了,這不是很簡單的嘛,隨便用個幾毛錢的單片機,兩個IO口就搞定了,但是如果要求純硬體呢,只用三極體跟阻容,大家怎麼設計?

不藏著掖著了,就是下圖:

本電路實現了,KEY1按一下,OUTPUT輸出1,再按一下,OUTPUT輸出0,並且電平保持不變,如此循環。

1、我們以輸入5V電壓為例分析,剛開始,KEY1斷開,5V電壓通過R7給C1充電,經過R5到GND,此時,通過R7跟R6的分壓,C1電壓為左正右負,電壓大概為1.19V左右,Q1,Q2都不導通,整個電路電流消耗極小,基本可以忽略。

2、重點來了,當按鍵按下的時候,C1通過按鍵與R4形成迴路,加在R4與C2上的電壓大概為1.19V,此時NPN三極體Q1達到開啟條件,這裡C2的作用是短暫存儲電壓,使開啟更加穩定,到這一步,Q1開啟。

3、Q1開啟後,如下圖,PNP三極體Q2也會同步開啟,Q2開啟後,OUTPUT端輸出一個略小於5V的電壓,可用於驅動負載,那麼Q1如何一直開啟呢?

我們看另一條迴路,Q2導通後,輸出電壓通過R2,R4,R5到GND,此時,Q1的基極有足夠的電壓保持開啟,整個電路也進入一個穩定的狀態。

按鍵輸出高電平分析完畢。

4、Q1開啟後,如下圖,PNP三極體Q2也會同步開啟,Q2開啟後,OUTPUT端輸出一個略小於5V的電壓,此時,A點電壓經過Q2跟Q1,電壓差不多略大於4V,這樣,就使得C1的電壓發生了反轉,C1出現了左負右正,當按鍵按下的時候,C1通過R4,KEY1放電,R4電壓為上負下正,Q1關閉,Q2關閉,OUTPUT沒有了輸出電壓,大家可以在OUTPUT下拉一個電阻,這樣就可以保持低電平了。

本電路的巧妙之處就是利用C1的極性反轉,實現了Q1的開啟跟截止,大家還有什麼好的建議以及電路,可以留言大家一起交流!

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