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雙D觸發器設計的觸摸開關電路

姚小熊27 ? 來源:xx ? 2019-08-18 09:01 ? 次閱讀

這是一個用4013組成的觸摸開關電路,只要用手觸摸一次開關即可接通,再觸摸一次開關斷開。由于CMOS電路的輸入端均為場效應管結構,而場效應管是一種電壓控制元件,它有極高的輸入阻抗,約幾十兆歐。它的輸入端幾乎不消耗電流,因此只要用手觸摸,人體產生的微弱感應電壓就足以使電路翻轉。電路原理圖見圖所示。

雙D觸發器設計的觸摸開關電路

電路組成:

在本電路中,U1與R1、C1組成單穩態觸發器,用來執行延時和消除觸摸時的干擾和抖動。電路輸入端第3腳所加的二極管VD1為輸入端保護二極管,用來泄放積累的電荷和過高的反向電壓。U1接成雙穩態觸發器形式,用來控制繼電器K的接通與斷開。

原理簡介:

當用手觸摸4013的第3腳時,人體的感應信號送入U1的CP1端,U1觸發翻轉,Q1將輸出高電平,該高電平一路送入U1的CP2端,使U1觸發翻轉,Q2(第13腳)輸出高電平,經過R2送入V1的基極,驅動繼電器K吸合,LED1點亮,表明開關已經接通。另一路通過電阻R1向電容C1充電,由于電容兩端電壓不能突變,此時U1的Q1高電平加至R1上的第4腳,使得U1復位,Q1輸出恢復為低電平,U1的CP2端(第11腳)也為低電平。C1經過一小段時間充滿電后,R1上的第4腳恢復為低電平,U1恢復為穩態,等待下次觸發。

由于U1是雙穩態觸發器,當U1再次被觸發時,CP2端(第11腳)將再次輸入高電平信號,U1再次翻轉,Q2(第13腳)將變為低電平,繼電器K斷開,LED1熄滅。完成一次開、關轉換過程。

實驗提示:

觸摸端可以用導線剝去絕緣皮層后的金屬部分代用。由于CMOS集成電路的輸入阻抗很高,只需很少的感應電量就能實現觸發,因此觸摸電路一般都能正常工作。

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