Транзисторная защелка:подробное руководство, которое все объясняет

Вы когда-нибудь задумывались, как работают будильники? Или как зуммеры или светодиоды могут так долго гореть, не выключаясь? Ну, пока не отключится питание или кто-нибудь не щелкнет выключателем.

Что ж, ответ прост. Все, что вам нужно, это схема защелки.

Цепи-защелки имеют одну уникальную цель:продолжать работать, даже если вы уберете триггер.

Итак, в этой статье мы расскажем вам все, что вам нужно знать о схемах-защелках и о том, как сделать простую схему-защелку с печатной платой или макетной платой и транзисторами.

Вы готовы? Начнем!

Что такое транзисторная защелка?

Схема фиксации питания на макетной плате

Защелка — это схема, которая фиксируется в определенном состоянии. Другими словами, он блокирует свой выход, когда получает временный входной триггерный сигнал, и остается в этом состоянии, даже когда вы отключаете входной сигнал.

Вот лучшая часть.

Схема защелки останется в этом состоянии на неопределенное время, пока не получит внешний сигнал или пока вы не сбросите питание.

Схемы-защелки аналогичны выпрямителям с кремниевым управлением (SCR). Кроме того, они полезны в цепях сигнализации, где на сигнал тревоги будет наложен небольшой триггер.

Кроме того, защелка представляет собой своего рода логическую схему, также известную как бистабильный мультивибратор. Почему? Потому что он имеет два стабильных состояния, известных как активный низкий уровень и активный высокий уровень. Кроме того, состояние схемы определяется тем, начинается ли операция с высоким или низким входным сигналом.

Кроме того, он имеет два входа и один выход. Первый из двух входов — это вход SET, а другой — вход RESET. Защелки похожи на транзисторы с тремя выводами, которые функционируют как база, коллектор и эмиттер.

Что отличает их друг от друга, так это то, что как только базовая клемма получает достаточный ток в защелке, ток будет постоянно течь от коллектора к эмиттеру.

С другой стороны, ток будет течь через коллектор к эмиттеру только тогда, когда база получает достаточный ток в транзисторе.

Итак, что такое транзисторная защелка? Проще говоря, транзисторная защелка использует два или более транзисторов для формирования схемы защелки. Итак, если у вас нет доступного тринистора, вы можете собрать защелку своими руками из транзисторов.

Транзисторы

Как работает защелка?

Как упоминалось ранее, схемы защелок могут работать в двух стабильных состояниях в зависимости от сигнала, используемого для запуска операций:высокого или низкого уровня.

Для активных схем высокой фиксации оба входа обычно имеют низкий уровень. Кроме того, мгновенный высокий уровень сигнала запускает цепь на любом из входов.

Для активных схем с низкой защелкой оба входа обычно имеют высокий уровень. Кроме того, мгновенный низкий уровень сигнала запускает цепь на любом из входов.

Итак, вот схема, которую мы будем использовать, чтобы объяснить, как работает защелка:

Схема транзисторной защелки 1

Прежде чем мы перейдем к объяснению, важно отметить, что транзистор Q1 BC557 — это NPN-транзистор, который включается, когда на его базу подается небольшое положительное напряжение. Также транзистор Q2 BC557 представляет собой PNP-транзистор, который включается при подаче на его базу заземления или отрицательного напряжения.

Набор транзисторов PNP

Какие шаги необходимо предпринять при сборке транзисторной защелки

В начале оба транзистора находятся в выключенном состоянии с отключенными реле. База PNP-транзистора BC557 остается подключенной к положительному напряжению с токоограничивающим резистором (R3) во избежание случайной проводимости. Кроме того, в схеме также используется конденсатор (C1) для предотвращения ложных срабатываний схемы.

Теперь, когда вы подаете небольшое положительное напряжение на базу транзистора BC547, он включает транзистор и соединяет базу Q2 с землей. Резисторы (R2 и R3) предотвращают короткое замыкание в этом состоянии. Итак, когда вы заземляете базу транзистора BC557, он начинает возбуждать и проводить катушку реле. Это включает реле и активирует любое устройство, подключенное к реле.

Катушка реле

Все кажется нормальным поведением, но что делает его схемой защелки, так это соединение Q1 с базой Q2 через токоограничивающий резистор (R4). Итак, когда Q1 включается, ток будет течь в двух направлениях.

Первый к реле, а второй к базе Q1. Таким образом, напряжение обратной связи на базу транзистора Q2 удерживает транзистор Q2 во включенном состоянии в течение неопределенного периода времени после отключения входного триггерного напряжения. Таким образом, второй транзистор остается включенным на неопределенное время и образует защелку.

Следовательно, любой сигнал тревоги или устройство, подключенное к реле, останется включенным до тех пор, пока вы не нарушите состояние фиксации или не сбросите питание.

Однако, если вы не хотите добавлять какие-либо устройства к вашей транзисторной защелке или вам нужен только зуммер или светодиод, все, что вам нужно сделать, это снять реле и подключить зуммер или светодиод вместо реле с резистором.

Звучит будильник

Как сделать схему транзисторной защелки

Теперь мы покажем вам, как использовать два транзистора для формирования защелки. Во-первых, давайте взглянем на принципиальную схему и компоненты, прежде чем мы углубимся в ее сборку:

Простая схема транзисторной защелки

Кроме того, вот собранный макет приведенной выше принципиальной схемы:

Собранная макетная плата

Компоненты схемы

• Светодиод
• (2) резистора 2,2 кОм
• Резистор 1 кОм
• Резистор 330 Ом
• Источник питания
• BC547 NPN-транзистор
• Транзистор BC557 PNP
• Макет

Построение цепи

В этой схеме первый транзистор — BC547, а второй — BC557.

Первым шагом является установка одного резистора 2,2 кОм в базу транзистора BC547. Это помогает ограничить ток, протекающий через BC547. Резисторы важны для баз биполярных транзисторов. В противном случае вы сожжете свои транзисторы.

Затем установите второй резистор 2,2 кОм в верхней части схемы, чтобы ограничить ток, протекающий через базу транзистора BC557.

Резисторы

Кроме того, установите резистор 1 кОм в соответствии с монтажной схемой. Этот резистор помогает вам ограничить ток, протекающий в базу транзистора 1 с выхода транзистора 2.

Наконец, установите светодиод, резистор 330 Ом и источник питания в соответствии с приведенной выше макетной схемой.

Когда все на месте, есть два возможных тока, которые может принять база транзистора BC547. С одной стороны, есть ток, который вырабатывает источник входного напряжения, V_IN . С другой стороны, есть ток, который течет в BC547 от bc557.

Теперь ток от источника входного напряжения важен для запуска схемы защелки. В то время как другая валюта с выхода BC557 необходима для удержания цепи в заблокированном состоянии.

Наконец, светодиод и резистор 330 Ом служат выходом схемы. Кроме того, резистор 330 Ом помогает ограничить ток светодиода, чтобы предотвратить его повреждение.

Светодиоды

Округление

Защелки являются наименьшими единицами памяти. Вы найдете их в большинстве схем и сдвиговых регистров, потому что они применяют вход (ы) к своему выходу, пока вы их разрешаете. Существует несколько основных типов защелок, и каждый из них полезен в определенных приложениях.

Кроме того, защелки принадлежат к группе, называемой элементами памяти, а их аналогами являются триггеры. Хотя они совершенно разные, они одинаково используются в разных приложениях.

Вот и все, что вам нужно знать о транзисторных защелках и о том, как их сделать. Если вам нужна дополнительная информация, свяжитесь с нами. Будем рады помочь.