一個巧妙好玩兒的單鍵輕觸電子開關(guān)電路

上面的圖就是此電路原理圖。在這里，我們以5V電壓作為電源電壓來解析一下工作原理。 下面上解析配套圖。

上面這張圖顯示的是默認(rèn)情況下各節(jié)點的電壓情況。默認(rèn)情況下，整個電路只有R1和R5在消耗電流。加之R1的阻值很大，使得消耗的電流極小，基本可以忽略不計，所以可以長時間的應(yīng)用在電路中而不用擔(dān)心電路的耗電問題。R1和R5組成一個典型的分壓電路，中心點電壓為1.193V。此時，這個電壓會對C1進(jìn)行充電，充電回路為5V-R1-C1-R7-GND。此時，C1上被充有左正右負(fù)的1.193V的電壓。其他地方則通通=0V。

當(dāng)我們按下按鍵后，由于C1上是一個左正右負(fù)的電壓，這時，因為按鍵被按下，C1有了放電回路，C1就會開始放電。放電回路為C1-KEY1-R6/C2/Q2-C1。其中R6、C2、Q2在電路中有并聯(lián)關(guān)系，則電流會同時經(jīng)過這三個器件。C1放電的結(jié)果是在R6上產(chǎn)生一個上正下負(fù)的電壓信號，這個電壓信號會導(dǎo)致Q2開始導(dǎo)通，C2的介入是為了提高Q2導(dǎo)通的穩(wěn)定性（短暫存儲這個電壓信號，保證有效導(dǎo)通）。當(dāng)Q2導(dǎo)通后，Q1也會開始導(dǎo)通。Q1的輸出端電壓會通過R3返送一個電信號至Q2基極，此時，整個電路處于一個穩(wěn)定的開啟的狀態(tài)。電路會輸出一個大于4V的穩(wěn)定的電壓信號。

那么為什么說巧妙呢？巧妙之處在于利用了電位差的翻轉(zhuǎn)來控制晶體管的導(dǎo)通與否。上面說到，C1本來是左正右負(fù)的電壓。按下按鍵后開始放電，Q2導(dǎo)通。那么，Q2導(dǎo)通后，會在R7電阻上有電流通過，流過的電流會在R7上產(chǎn)生一個電壓。這個電壓會大于4V。那么，此時C1會被左低右高的電位差形勢充電成為左低右高的狀態(tài)。這也是為什么這個電容器要用無極性電容器的原因。電解電容器雖然容量大，但是因為有極性，所以是不適合用在這里的，會導(dǎo)致狀態(tài)翻轉(zhuǎn)不穩(wěn)定。再一個，容量過大也會導(dǎo)致充電緩慢，使得開關(guān)切換速度下降。當(dāng)我們再次按鍵后，C1再次開始放電，不過因為充電極性的問題，此時的放電回路反轉(zhuǎn)，成為右正左負(fù)，放電回路為C1-R6-KEY1-C1。這個放電回路會在R6上產(chǎn)生一個上負(fù)下正的電壓信號。由于這次C1的充電電壓較高，則放電產(chǎn)生的電壓信號也會較高，這個反向的電壓信號會使得Q2跳出導(dǎo)通的狀態(tài)，直接返回到截止的狀態(tài)。然后整個電路返回到了初始狀態(tài)。 電路中，工作的關(guān)鍵在于靈活使用了電容充放電流向。使得電壓信號來回翻轉(zhuǎn)，繼而控制了后級的晶體管導(dǎo)通或者截止。 留一個問題，如果按鍵一直按著，那么這個電路會是什么工作狀態(tài)呢？是一直導(dǎo)通還是一直截止還是不停的開啟關(guān)閉？