几种常用开关防抖电路简介

·简易集锦· 几种常用开关防抖电路简介 工作于电子 电路中的机械开关由于 触点的抖动，输出的脉冲不是纯净的，常 会弓I起电路的非正常工作。这就需要将按 键输出的抖动信号加以处理。本文介绍的 8个常用开关防抖 电路均 由集成 电路构 成，工作稳定可靠。 图 1是一个简单的开关防抖电路。当 开关位置在 VCC处，电路输出高电平 ，当 开关刚离开该位置作移动的时候，输出仍 保持高电平，故输入仍在高电平上。一旦 开关移动到接地的瞬间，门的输出瞬间短 路，然而短路仅维持几十毫微秒 ，门的输 出从高电平跳到低 电平。此后，如开关触 点抖动离开地时，输出因输入是低电平而 仍保持在原有的低电平上。这种用同相缓 冲器构成的防抖动电路比一般的 R—S触 VCC 工 I ． ． ． - - ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． 一 一 ． ． ． ． ． 一 图 1 。 。 。 ’ 。 ‘ - 。 。 。 。 ’ 。 ‘ ‘ 。 。 。 。 。 一 。 。 。 ‘ 。 ， - 。 ‘ ‘ 。 · _ - - - - · - · - _ _ _ _ - · 。 _ - · - J 图 2 - 心 Out ——— ===]_'—一¨ 厂 —上～L_==二J 上 们 图 3 发器组成的防抖动电路简单，而且省掉了 麻烦的外接电阻。电路中的集成电路可以 选 用 CD4050，CD4010等 ，也 可 以用 CD4069，利用两个反相器串联代替 1个 同相缓；中器。 图 2是用反相器 CD4069组成翻转 式防抖动电路。图中由于反相器 a的输入 是引自反相器 b的正反馈 ，开关每闭合一 次，电容 C上的电压都会使反相器 a改变 状态。电阻 R的作用是使电容 C上充放电 过程放慢，这样可使电路免受开关触点抖 动的影响。电路中的电阻 R和电容 C取值 无严 格 要 求 ，一般 R取 在 1OOkQ ～ 1 M Q，C取在 O．1 u F～1 u F范围内。大的 R和 C值可以消除更严重的开关触点抖 动。注意该电路是双稳态电路，开关闭合 两次输出 1个完整的脉冲。 图3的防抖动 电路是由施密特触发 器构成，由于 RC的滤波作用，消除了开关 触点的抖动。电路中施密特触发器可以选 用 CD40106。也 可以用普通 的反相器 康春雨 CD4069代 替 ，一般 应用 中可 以选 用 1MO 的电阻和 1O3的电容。 图 4的防抖动 电路是由两个或非门 交叉藕合构成的基本 R—S触发器，高电平 触发。基本 R—S触发器具有置 ”O”、置 ”1__ 和 “保持 “三种功能，利用这种锁存器具 有的记忆的功能消除抖动信号。或非门电 路可以选用 CD4001。 图 5的防抖动电路是由与非门构成 的低电平触发的 R—S触发器。原理与图D 类似。电路可以选用 CD4011。 单稳态 电路具有展宽脉冲的功能，在 很多情况下可以用来消除开关的抖动。输 出脉冲宽度由电路中 RC时间常数决定， 可以根据机械开关的具体情况进行调整。 图 6是 D型触发器 CD4013组成的 单稳态电路。图中，触发器的数据输入端 D接高电平，于是在输入时钟脉冲的上升 沿，输出端 Q 由“0”变“1”，电源电压经电 阻 R向电容 C充电，直至电容上的电平上 升到 R端的转折电压时，触发器复位 ，Q 图 4 。 。 ’ 。 ‘ ‘ 。 。 。 - ’ ’ ’ ‘ ‘ ’ 。 。 。 。 。 ’ 一 ‘ ‘ 。 _ 。 VCC 。 ‘ - · 一 - - - - ． _ - - 一 - ． _ ． ． - _ ． - - - - _ - 图 6 - _ ． ● _ - - · _ - _ - - - _ · ． ． - 。 - - _ _ - - J 。 - - _ 一 · - _ _ - - - 。 - - - _ - _ - ● _ - 图 5 图 7 屯 早 世 界 ·2009．1 1 43 ·简易电路集锦· 用数字集成电路转换 PT22 72系列解码电路输出形式 PT2272是一种 CMOS工艺制造的 低功耗低价位通用解码电路，与 PT2262 配合使用，应用普遍。PT2272解码芯片有 不同的字母后缀“L”、“M”或“T”，示输 出端不同的输出形式。其中 L表示锁存输 出，数据只要成功接收后 ，数据脚就能一 直保持对应的电平状态，即使遥控信号消 失也是如此，直到再接收到数据不同的遥 控信号时才会改变；M 表示非锁存输出， 数据脚输出的电平是暂时的而且和发射 端是否发射相对应，有遥控信号时数据脚 — 势GND畦 1__}_． L — — — — — — — — — ==J C04O0j 输出对应的电平状态，遥控信号消失时所 有数据脚立即恢复为低电平 ，可以用于类 似点动的控制；T表示自锁输出，是双稳 态输出形式，也就是接收到一次数据信 号，数据脚变成高电平并保持 ，再接收到 一 次数据信号 ，数据脚变成低电平并保 持。另外芯片还有 1个输出端 ＼厂r，在解码 成功后输出暂态的高电平直到遥控信号 消失。合理利用该端口可以使电路更 加灵活。 在应用中有时会遇到手头的芯片输 彳= — _ ] L 趣 出 形 式 不 符 合 要 求 的 情 况 ， 另 外 PT2272一L4芯 片的工作稳定 性要优 于 图 1a 图 8 端从“1”回到 “0”，完成一次单稳态的暂态 过程 。 图 7是用 555通用定时器构成的单 稳态电路。暂态时间为 1 1 RC。用这种单 稳态电路时必须输出的脉冲宽度要 表 1 大于输入的触发脉冲低电平的宽度。 图 8是本文所用 CMOS电路的引脚 功能图。 另外，本文电路中用到的CM0S数 字集成电路都可以用 TTL数字集成 电路 代替。CM0S电路与TTL电路型号对应见 表 1，但要注意相同功能的两种电路引脚 排列不一定相同(只有六反相器和六施密 特触发器的引脚排列一致)。使用 TTL电 路时外围电阻可以适当减小。 电路功能 六反相器 六施密特触发器 四或非门 四与非门 双 D触发器 CMOS集成电路型号 CD4069 CD40106 CD4001 CD4011 CD4013 TTL集成电路型号 74LS04 74LS14 74LS02 74LS00 74LS74 屯 子 世 界 ·2009．1 1 — 44—