介绍几个单键开关电路

sio2

       所谓单键开关，就是一个轻触开关控制双稳态电路的翻转，继而带动开关管控制电路通断。为什么叫“单键开关”，我个人觉得似乎不是那么准确，但又想不出更贴切的名字。
    明明有纯机械的自锁开关，为什么还要用所谓单键开关？我理解是避免纯机械开关的“抖动”，以往做数字电路的计数器实验时，用一个机械轻触开关输入脉冲，本该按一下开关计数器加1，但按一下开关，计数器却加了几十、几百，这就是传统机械开关的“抖动”。这是其一，还有可能考虑到机械开关用久了后接触电阻变大后影响电路供电，改用单键开关后流过机械开关的是弱电流，有些接触电阻也不影响电路功能，这样可以大大延长产品的返修期。

        单键开关原理：
        正反馈系数大于负反馈系数，这样即便开关按着不动电路也不会发生不稳定的现象，只有放开开关，电容上的电压变化到一定值之后再按下开关，电路才会发生翻转。图1和图2的结构存在一定功耗，图3是最适合电池供电的设备，CMOS电路的静态功耗基本为0。

70后大叔

能说说原理吗??

hotdll

楼主想当然了，单键开关（无自锁开关）并不是要取代自锁开关，也不是因为抖动，单键开关一样有抖动。

单键开关可以实现键盘矩阵，单键开关的成本低，单键开关的体积小，单键开关可以是薄膜开关，电容开关，电阻开关，磁控开关等等等等，，，，，，，

本身就不是为了取代自锁开关的。

sio2

hotdll 发表于 2017-1-19 13:49
楼主想当然了，单键开关（无自锁开关）并不是要取代自锁开关，也不是因为抖动，单键开关一样有抖动。

单 ...

你所理解的单键开关不是我说的这个单键开关。

海洋DZ

现在这种开关在单片机或者PLC中很容易实现，模拟电路也可，但是相对复杂一点用的较少而已

70后大叔

原来不是自锁的!

sio2

hotdll 发表于 2017-1-19 13:49
楼主想当然了，单键开关（无自锁开关）并不是要取代自锁开关，也不是因为抖动，单键开关一样有抖动。

单 ...

这回应该懂我说的单键开关是什么了吧。

sio2

用CMOS电路构成的单键开关是最省电的，功耗几乎为0，充作开关的MOS管导通电阻也是可以做到几个毫欧的。如果用单片机或其他可编程器件来做，是少不了待机功耗的，这对电池来说是直接缩短其使用时间的。

70后大叔

sio2 发表于 2017-1-19 14:48
这回应该懂我说的单键开关是什么了吧。

是按一下开, 再接下关的嗎??

sio2

70后大叔 发表于 2017-1-19 15:40
是按一下开, 再接下关的嗎??

是的，就像是一个有自锁功能的开关。选择合理的时间常数就能有效的过滤开关的抖动。

70后大叔

图2原理是这样子吗??  

通电时, Q1, Q2截止,  C1通过R1, R2, R5充电,  这时接下K1, 由于C1电位高, 通过R6, R4放电,  Q2导通, Q1导通, Q2, Q1互锁,  Q2因包和导通, CE电压很低, C1不能再充电, 如果再接下K1, 因为C1已放电, 电位低, 强行拉低了Q2基极电位, Q2截止, Q1根着截止, 这时C1又再由R1, R2, R5充电, 再按下K1, 循环之前的动作。

sio2

70后大叔 发表于 2017-1-19 17:01
图2原理是这样子吗??  

通电时, Q1, Q2截止,  C1通过R1, R2, R5充电,  这时接下K1, 由于C1电位高, 通过R ...

       基本正确，R1和R4在这里的作用是吸收三极管截止时的漏电流或外来干扰电流，还有截止时对电容的充电电流，以免三极管误导通。
       通电时, Q1, Q2截止,  C1通过R1, R2, R5充电,  这时接下K1, 由于C1电位高, 通过R6, R4和Q2的be结放电,  Q2导通, Q1导通, Q2, Q1互锁, 开关如果按着不动，Q1通过R3下来的电流被分成三路，一路驱动三极管基极，一路流过R4，一路通过R6、K、R5三极管集电极到地。此时的 Q2因饱和导通, CE电压很低,这个电压通过R6、K、R5负反馈回基极，但Q1下来的电流（正反馈）远大于通过R6、K、R5形成的负反馈，所以电容两端的电压会保持在Q2正常饱和导通的基极电压水平，维持两个三极管的饱和导通。只有放开开关，电容上的电压会通过R5慢慢下降到Q2的饱和Vce水平，大约0.1到0.3V。经过这个放电过程后， 如果再接下K1, 因为C1已放电, 电位低, 强行拉低了Q2基极电位, Q2截止, Q1根着截止,。此时如果按着开关不放，R1、R2、R5形成的充电电流是非常微小的，电容两端的电压会有所回升，但不足以在R4上形成让三极管导通的电压，所以同时R1上的电压也不足以让Q1导通，直到放开开关足够长时间，电容两端的电压由于没有R6、R4的限制才会升上去。再按下K1, 循环之前的动作。
     R6的作用是限流，防止电容上的高电压直接加到三极管be结会损坏三极管。
     电路的防抖动，是因为两个三极管的工作状态转换在开关接通的一瞬间就完成了，此后开关即便抖动也不会影响两个三极管的工作状态。

70后大叔

sio2 发表于 2017-1-19 17:36
基本正确，R1和R4在这里的作用是吸收三极管截止时的漏电流或外来干扰电流，还有截止时对电容的 ...

的确非常巧妙

ace919

对于按键直接控制硬件的，有时确实需要先这样处理。
若按键先进单片机，再间接控制硬件，为了节省硬件，优先采用软件防抖/反转处理，也比较灵活。而且软件还能判断是否“长按”，或“双击”这样的动作

sio2

70后大叔 发表于 2017-1-19 18:21
的确非常巧妙

其实也没什么“巧妙”，思路就是瞬时的正反馈量要大于负反馈量，这样就能保持稳态。负反馈要靠时间来获得，经过一定时间积累后负反馈才能显现出来并超过正反馈。这种思路以前的晶体管2分频器就是例子。