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晶体管锁存器:解释一切的综合指南

  • 发表时间:2021-09-16 08:48:11
  • 来源:本站
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有没有想过闹钟是如何工作的?或者蜂鸣器或 LED 灯是如何保持亮着这么长时间而不关闭的?好吧,直到电源重置或有人拨动开关。

嗯,答案很简单。您只需要一个锁存电路。

锁存电路有一个独特的目的:即使在您移除触发器时也能保持运行。

因此,在本文中,我们将告诉您有关锁存电路以及如何使用PCB 或面包板和晶体管制作简单锁存电路的所有信息

你准备好了吗?让我们开始!

什么是晶体管锁存器?

面包板上的电源锁存电路

面包板上的电源锁存电路

来源:Flickr

锁存器是一种固定在特定状态的电路。换句话说,它会在收到临时输入触发信号时锁定其输出并保持该状态——即使您取出输入信号也是如此。

这是最好的部分。

锁存电路将无限期地保持在这种状态,直到它接收到外部信号或您重置电源。 

锁存电路类似于可控硅整流器 (SCR)。此外,它们在警报电路中很有用,其中一个小触发器将放在警报上。

此外,锁存器是一种逻辑电路,也称为双稳态多谐振荡器。为什么?因为它有两个稳定状态,称为低电平有效和高电平有效。另外,决定电路状态的是操作以高输入信号还是低输入信号开始。 

此外,它有两个输入和一个输出。两个输入中的第一个是 SET 输入,而另一个是 RESET 输入。锁存器就像具有三个端子的晶体管,用作基极、集电极和发射极。 

两者的区别在于,一旦基极端子在锁存器中接收到足够的电流,电流就会永久地从集电极流向发射极。 

另一方面,只有当晶体管的基极接收到足够的电流时,电流才会通过集电极流向发射极。

那么,什么是晶体管锁存器?简单地说,晶体管锁存器使用两个或多个晶体管组成一个锁存电路。因此,如果您没有任何可用的 SCR,您可以使用晶体管构建一个 DIY 锁存器。

晶体管

锁存器如何工作?

如前所述,锁存电路可以在两种稳定状态下工作,具体取决于用于触发操作的信号:高或低。

对于高电平有效锁存电路,两个输入通常都为低电平。此外,瞬时高信号会触发任何输入上的电路。

对于低电平有效锁存电路,两个输入通常都为高电平。此外,瞬时低电平信号会在任何输入端触发电路。

所以,这是我们将用来解释锁存器如何工作的电路:

晶体管锁存电路图1

晶体管锁存电路图1

资料来源:维基共享资源

在我们开始解释之前,重要的是要注意晶体管 Q1 BC557 是一个NPN晶体管,当你向它的基极施加一个小的正电压时它就会打开。此外,晶体管 Q2 BC557 是一个PNP 晶体管,当向其基极施加接地或负电压时会导

一组PNP晶体管

开始时,两个晶体管都处于关闭状态,继电器停用。PNP 晶体管 BC557 的基极通过限流电阻 (R3) 保持连接到正电压 - 以避免意外导通。此外,该电路还使用了一个电容器 (C1) 来防止电路的任何错误触发。

现在,当您向晶体管 BC547 的基极施加一个小的正电压时,它会打开晶体管并将 Q2 的基极接地。在这种情况下,电阻器(R2 和 R3)可阻止短路发生。 

因此,当您将晶体管 BC557 的基极接地时,它开始为继电器线圈通电并导通这会打开继电器并激活连接到继电器的任何设备。 

继电器线圈

继电器线圈

资料来源:维基百科

一切似乎都是正常的行为,但使其成为锁存电路的是通过限流电阻器 (R4) 将 Q1 连接到 Q2 的基极。因此,当 Q1 导通时,电流将流向两个方向。 

首先连接到继电器,另一个连接到 Q1 的基座。因此,在终止输入触发电压后,Q2 基极的反馈电压使晶体管 Q2 保持无限期导通。因此,这使第二个晶体管无限期地导通并形成锁存器。

因此,连接到继电器的任何警报或设备都将保持开启状态,直到您打破锁定状态或重置电源。 

但是,如果您不想在晶体管锁存器上添加任何电器,或者只想要一个蜂鸣器或 LED,您所要做的就是拆下继电器并用电阻器连接蜂鸣器或 LED 代替继电器。

响闹的闹钟

资料来源:男高音

如何制作晶体管锁存电路

现在,我们将向您展示如何使用两个晶体管来形成一个锁存器。首先,在深入研究如何构建之前,让我们先看一下电路图和组件:

一个简单的晶体管锁存电路

一个简单的晶体管锁存电路

资料来源:维基共享资源

此外,这是上述电路图的组装面包板电路:

组装面包板电路 

组装面包板电路 

资料来源:维基共享资源

电路元件

  • 引领

  • (2) 2.2KΩ 电阻

  • 1KΩ电阻

  • 330Ω电阻

  • 能量源

  • BC547 NPN三极管

  • BC557 PNP三极管

  • 面包板

建立电路

对于这个电路,你的第一个晶体管是 BC547,而第二个晶体管是 BC557。

第一步是在 BC547 的晶体管基极中安装一个 2.2kΩ 电阻器。它有助于限制流入 BC547 的电流。电阻器对于 BJT 晶体管的基极很重要。否则,你会炸掉你的晶体管。

接下来,在电路顶部安装第二个 2.2kΩ 电阻器以限制流入 BC557 晶体管基极的电流。 

电阻器

电阻器

资料来源:维基共享资源

此外,根据面包板电路图安装 1kΩ 电阻器。该电阻器可帮助您限制从晶体管 2 的输出流入晶体管 1 基极的电流。 

最后,根据上面的面包板电路图安装 LED、330Ω 电阻和电源。 

一切就绪后,BC547 晶体管的基极可以接收两种可能的电流。一方面,有输入电压源产生的电流 V IN另一方面,有电流从 bc557 流入 BC547。 

现在,来自输入电压源的电流对于触发锁存电路很重要。而来自 BC557 输出的另一种货币是保持电路锁定所必需的。 

最后,LED 和 330Ω 电阻作为电路的输出。此外,330Ω 电阻器有助于限制流向 LED 的电流以防止损坏。

发光二极管

发光二极管

围捕

锁存器是最小的内存单元。您会在大多数电路和移位寄存器中找到它们,因为只要您启用它们,它们就会将输入应用于其输出。有几种基本类型的锁存器,每一种都在某些应用中有用。

此外,锁存器属于一组称为存储器元件的组,它们的对应物是触发器。尽管两者完全不同,但它们在不同的应用程序中具有相似的用途。

好吧,这总结了您需要了解的有关晶体管锁存器及其制作方法的所有信息。如果您需要更多信息,请随时联系我们我们很乐意提供帮助。