Mjuk spärrbrytarkrets

En spärrkrets kan " hålla " kretsen i antingen på eller av-tillstånd tills någon extern signal appliceras på den. Spärrkretsen behåller sin position (antingen på eller av) även efter att insignalen har tagits bort och kan lagra en bit information så länge enheten är påslagen. För aktiv hög signal lagrar den en och för aktiv låg signal lagrar den noll.

I det här projektet ska vi skapa en mjuk spärrkrets för att slå på och av en elektronisk enhet genom att trycka på en enda knapp. Denna krets är känd som en mjuk spärrbrytare. En mjuk spärrkrets skiljer sig från den normala spärrkretsen, i mjuk spärr kan på- och avlägena ändras med externa medel (tryckknapp) men i normal spärrkrets kan kretsen endast låsas till endast ett tillstånd och för att ändra staten måste strömförsörjningen tas bort. Generellt används skiftregister och flip-flops i spärrkretsen, som en som vi har använt i Clap-on-Clap-off Circuit.

Låsning kan jämföras med Push-on-Push-off-knappen där tryckknappen ansluter kretsen när den trycks in en gång och kopplar bort kretsen när den trycks in igen. Här använder vi en BC547 NPN-transistor och BC557 PNP-transistor med en normal tryckknapp för att bygga en mjuk spärrströmbrytare. Denna mjuka spärrkrets kräver ingen mikrokontroller eller någon IC för att slå på och av den.

Komponenter krävs

• Transistorer: BC547 (2), BC557
• Motstånd: 1MΩ, 470KΩ, 220KΩ (2), 100KΩ (2), 10KΩ, 1KΩ, 330 Ω
• Tryckknapp
• 1 µF kondensator
• LED
• Bakbord

Kretsschema

Kretsschema för den mjuka spärrbrytarkretsen ges ovan. Den kan enkelt byggas på en bräda eller PCB. Komponenter som används i denna krets är lätt tillgängliga och mycket billiga. Motstånd används som strömbegränsande motstånd medan kondensatorn används för att förhindra falsk utlösning av kretsen.

Arbeta med den mjuka spärrbrytarkretsen

Transistor BC547 är en NPN-transistor medan BC557 är en PNP-transistor. BC547-transistorn kan slås på genom att applicera en positiv spänning på basen; å andra sidan kan BC557 slås på genom att applicera en negativ spänning på basen.

När vi först ansluter matningsspänningen genom att trycka på tryckknappen är alla tre transistorerna i avstängt tillstånd och utspänningen är noll; sålunda förblir kretsen i sitt av eller olåsta tillstånd. I detta tillstånd kondensator laddas C1 genom motståndet R1 och R2. När vi trycker på tryckknappsomkopplaren får kondensatorn C1 att leda spänningen till basen på transistorn Q3 genom R6-motståndet. Detta slår på Q3-transistorn och Q3-transistorn slår på Q2-transistorn. Spänningen som utvecklas över R4-motståndet kommer att hålla Q2 på när knappen släpps. Q1 tänds också under denna tid, och kretsen är nu i på eller låst tillstånd och förblir så även om S1 är öppen.

Vid denna tillståndstransistor är Q1 nu mättad, vilket får C1 att urladdas via R2. När vi trycker på tryckknappsknappen igen är kondensatorn C1 i urladdat tillstånd och skickar nollspänningen till transistorn Q3, vilket får transistorn att stängas av. Som ett resultat är alla de tre transistorerna i avstängt tillstånd och kretsen återgår till sitt av eller olåsta tillstånd igen. Eftersom Q1 nu är avstängd börjar kondensatorn C1 att laddas via R1- och R2-motståndet igen. Så varje tryck på brytaren följer samma procedur för att slå på och av kretsen.

Kondensator används för att begränsa hastigheten för spärrprocessen. Utan kondensatorkretsen slås på och av snabbt. Värdena på motstånd och kondensator kan variera beroende på applikationerna.

Jag gjorde den här mjuka spärrbrytarkretsen på både breadboard och perfboard, och efter de fullständiga anslutningarna på perfboard såg min hårdvara ut så här:

Tillämpningar av den mjuka spärrkretsen

1. Den mjuka spärrkretsen är väl lämpad för batteridrivna bärbara instrument eftersom den har nollspänning i av-tillståndet.
2. Mjuk spärrkrets kan användas för att automatiskt stänga av ESP32, ESP8266, Arduino eller någon annan mikrokontroller.
3. Spärrkrets kan vara mycket användbart i larmkretsar.