晶體管鎖存器:解釋一切的綜合指南
- 發表時間:2021-09-16 08:48:11
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有沒有想過鬧鐘是如何工作的?或者蜂鳴器或 LED 燈是如何保持亮著這么長時間而不關閉的?好吧,直到電源重置或有人撥動開關。
嗯,答案很簡單。您只需要一個鎖存電路。
鎖存電路有一個獨特的目的:即使在您移除觸發器時也能保持運行。
因此,在本文中,我們將告訴您有關鎖存電路以及如何使用PCB 或面包板和晶體管制作簡單鎖存電路的所有信息。
你準備好了嗎?讓我們開始!
什么是晶體管鎖存器?
面包板上的電源鎖存電路
來源:Flickr
鎖存器是一種固定在特定狀態的電路。換句話說,它會在收到臨時輸入觸發信號時鎖定其輸出并保持該狀態——即使您取出輸入信號也是如此。
這是最好的部分。
鎖存電路將無限期地保持在這種狀態,直到它接收到外部信號或您重置電源。
鎖存電路類似于可控硅整流器 (SCR)。此外,它們在警報電路中很有用,其中一個小觸發器將放在警報上。
此外,鎖存器是一種邏輯電路,也稱為雙穩態多諧振蕩器。為什么?因為它有兩個穩定狀態,稱為低電平有效和高電平有效。另外,決定電路狀態的是操作以高輸入信號還是低輸入信號開始。
此外,它有兩個輸入和一個輸出。兩個輸入中的第一個是 SET 輸入,而另一個是 RESET 輸入。鎖存器就像具有三個端子的晶體管,用作基極、集電極和發射極。
兩者的區別在于,一旦基極端子在鎖存器中接收到足夠的電流,電流就會永久地從集電極流向發射極。
另一方面,只有當晶體管的基極接收到足夠的電流時,電流才會通過集電極流向發射極。
那么,什么是晶體管鎖存器?簡單地說,晶體管鎖存器使用兩個或多個晶體管組成一個鎖存電路。因此,如果您沒有任何可用的 SCR,您可以使用晶體管構建一個 DIY 鎖存器。
晶體管
鎖存器如何工作?
如前所述,鎖存電路可以在兩種穩定狀態下工作,具體取決于用于觸發操作的信號:高或低。
對于高電平有效鎖存電路,兩個輸入通常都為低電平。此外,瞬時高信號會觸發任何輸入上的電路。
對于低電平有效鎖存電路,兩個輸入通常都為高電平。此外,瞬時低電平信號會在任何輸入端觸發電路。
所以,這是我們將用來解釋鎖存器如何工作的電路:
晶體管鎖存電路圖1
資料來源:維基共享資源
在我們開始解釋之前,重要的是要注意晶體管 Q1 BC557 是一個NPN晶體管,當你向它的基極施加一個小的正電壓時它就會打開。此外,晶體管 Q2 BC557 是一個PNP 晶體管,當向其基極施加接地或負電壓時會導通。
一組PNP晶體管
開始時,兩個晶體管都處于關閉狀態,繼電器停用。PNP 晶體管 BC557 的基極通過限流電阻 (R3) 保持連接到正電壓 - 以避免意外導通。此外,該電路還使用了一個電容器 (C1) 來防止電路的任何錯誤觸發。
現在,當您向晶體管 BC547 的基極施加一個小的正電壓時,它會打開晶體管并將 Q2 的基極接地。在這種情況下,電阻器(R2 和 R3)可阻止短路發生。
因此,當您將晶體管 BC557 的基極接地時,它開始為繼電器線圈通電并導通。這會打開繼電器并激活連接到繼電器的任何設備。
繼電器線圈
資料來源:維基百科
一切似乎都是正常的行為,但使其成為鎖存電路的是通過限流電阻器 (R4) 將 Q1 連接到 Q2 的基極。因此,當 Q1 導通時,電流將流向兩個方向。
首先連接到繼電器,另一個連接到 Q1 的基座。因此,在終止輸入觸發電壓后,Q2 基極的反饋電壓使晶體管 Q2 保持無限期導通。因此,這使第二個晶體管無限期地導通并形成鎖存器。
因此,連接到繼電器的任何警報或設備都將保持開啟狀態,直到您打破鎖定狀態或重置電源。
但是,如果您不想在晶體管鎖存器上添加任何電器,或者只想要一個蜂鳴器或 LED,您所要做的就是拆下繼電器并用電阻器連接蜂鳴器或 LED 代替繼電器。
響鬧的鬧鐘
資料來源:男高音
如何制作晶體管鎖存電路
現在,我們將向您展示如何使用兩個晶體管來形成一個鎖存器。首先,在深入研究如何構建之前,讓我們先看一下電路圖和組件:
一個簡單的晶體管鎖存電路
資料來源:維基共享資源
此外,這是上述電路圖的組裝面包板電路:
組裝面包板電路
資料來源:維基共享資源
電路元件
引領
(2) 2.2KΩ 電阻
1KΩ電阻
330Ω電阻
能量源
BC547 NPN三極管
BC557 PNP三極管
面包板
建立電路
對于這個電路,你的第一個晶體管是 BC547,而第二個晶體管是 BC557。
第一步是在 BC547 的晶體管基極中安裝一個 2.2kΩ 電阻器。它有助于限制流入 BC547 的電流。電阻器對于 BJT 晶體管的基極很重要。否則,你會炸掉你的晶體管。
接下來,在電路頂部安裝第二個 2.2kΩ 電阻器以限制流入 BC557 晶體管基極的電流。
電阻器
資料來源:維基共享資源
此外,根據面包板電路圖安裝 1kΩ 電阻器。該電阻器可幫助您限制從晶體管 2 的輸出流入晶體管 1 基極的電流。
最后,根據上面的面包板電路圖安裝 LED、330Ω 電阻和電源。
一切就緒后,BC547 晶體管的基極可以接收兩種可能的電流。一方面,有輸入電壓源產生的電流 V IN。另一方面,有電流從 bc557 流入 BC547。
現在,來自輸入電壓源的電流對于觸發鎖存電路很重要。而來自 BC557 輸出的另一種貨幣是保持電路鎖定所必需的。
最后,LED 和 330Ω 電阻作為電路的輸出。此外,330Ω 電阻器有助于限制流向 LED 的電流以防止損壞。
發光二極管
圍捕
鎖存器是最小的內存單元。您會在大多數電路和移位寄存器中找到它們,因為只要您啟用它們,它們就會將輸入應用于其輸出。有幾種基本類型的鎖存器,每一種都在某些應用中有用。
此外,鎖存器屬于一組稱為存儲器元件的組,它們的對應物是觸發器。盡管兩者完全不同,但它們在不同的應用程序中具有相似的用途。
好吧,這總結了您需要了解的有關晶體管鎖存器及其制作方法的所有信息。如果您需要更多信息,請隨時聯系我們。我們很樂意提供幫助。
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