ラッチ回路は、外部信号が回路に適用されるまで、回路をオンまたはオフの状態に「 保持 」できます。ラッチ回路は、入力信号が除去された後もその位置(オンまたはオフ)を保持し、デバイスに電力が供給されている限り、1ビットの情報を保存できます。アクティブハイ信号の場合は1を格納し、アクティブロー信号の場合はゼロを格納します。
このプロジェクトでは、ボタンを1つ押すだけで電子機器の電源をオン/オフできるソフトラッチ回路を作成します。この回路はソフトラッチスイッチとして知られています。ソフトラッチ回路は通常のラッチ回路とは異なり、ソフトラッチでは外部手段(プッシュボタン)を使用してオンとオフの状態を変更できますが、通常のラッチ回路では、回路は1つの状態にのみラッチして変更できます。電源装置を取り外す必要がある状態。一般に、シフトレジスタとフリップフロップは、クラップオンクラップオフ回路で使用したものと同様に、ラッチ回路で使用されます。
ラッチングは、プッシュボタンを1回押すと回路を接続し、もう一度押すと回路を切断するプッシュオンプッシュオフボタンと比較できます。ここでは、BC547NPNトランジスタと通常の押しボタン付きのBC557PNPトランジスタを使用して、ソフトラッチ電源スイッチを構築します。このソフトラッチ回路は、オンとオフを切り替えるためにマイクロコントローラーやICを必要としません。
必要なコンポーネント
- トランジスタ:BC547(2)、BC557
- 抵抗器:1MΩ、470KΩ、220KΩ(2)、100KΩ(2)、10KΩ、1KΩ、330Ω
- ボタンを押す
- 1µFコンデンサ
- 導いた
- ブレッドボード
回路図
回路図ソフトラッチ電源スイッチ回路が上に与えられています。ブレッドボードまたはPCB上に簡単に構築できます。この回路で使用されるコンポーネントは、簡単に入手でき、非常に安価です。抵抗は電流制限抵抗として使用され、コンデンサは回路の誤ったトリガーを防ぐために使用されます。
ソフトラッチスイッチ回路の動作
トランジスタBC547はNPNトランジスタであり、BC557はPNPトランジスタです。BC547トランジスタは、そのベースに正の電圧を印加することでオンにできます。一方、BC557は、ベースに負の電圧を印加することでオンにできます。
我々はときに最初のプッシュボタンを押して電源電圧を適用する、すべての3個のトランジスタがオフ状態であり、出力電圧はゼロです。したがって、回路はオフまたはラッチされていない状態のままになります。この状態のコンデンサでは、C1はR1およびR2抵抗を介して充電されます。押しボタンスイッチを押すと、コンデンサC1がその電圧をR6抵抗を介してトランジスタQ3のベースに渡します。これによりQ3トランジスタがオンになり、Q3トランジスタがQ2トランジスタをオンにします。 R4抵抗の両端に発生する電圧は、ボタンを離したときにQ2をオンに保ちます。この間、Q1もオンになり、回路はオンまたはラッチ状態になり、S1が開いていてもその状態が維持されます。
この状態のトランジスタでは、Q1が飽和し、C1がR2を介して放電します。我々が押すと再度押しボタンスイッチを、コンデンサC1は放電状態にあり、トランジスタをオフさせ、トランジスタQ3にゼロ電圧を通過します。その結果、3つのトランジスタすべてがオフ状態になり、回路は再びオフまたはラッチ解除状態に戻ります。Q1がオフになると、コンデンサC1はR1とR2の抵抗を介して再び充電を開始します。したがって、スイッチを押すたびに同じ手順に従って回路のオンとオフを切り替えます。
コンデンサは、ラッチングプロセスの速度を制限するために使用されます。コンデンサ回路がないと、高速になります。抵抗とコンデンサの値は、アプリケーションによって異なります。
ブレッドボードとパフォーマンスボードの両方でこのソフトラッチスイッチ回路を作成しました。パフォーマンスボードで完全に接続した後、ハードウェアは次のようになりました。
ソフトラッチング回路のアプリケーション
- ソフトラッチ回路は、オフ状態で電圧がゼロであるため、バッテリ駆動のポータブル機器に最適です。
- ソフトラッチ回路を使用して、ESP32、ESP8266、Arduino、またはその他のマイクロコントローラーの電源を自動的に切ることができます。
- ラッチ回路は、アラーム回路で非常に役立ちます。