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晶体管锁存器:解释一切的综合指南

有没有想过闹钟是如何工作的?或者蜂鸣器或 LED 灯如何保持亮着这么长时间而不关闭?好吧,直到电源重置或有人按下开关。

嗯,答案很简单。你只需要一个锁存电路。

锁存电路有一个独特的目的:即使您移除触发器也能继续运行。

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

你准备好了吗?开始吧!

什么是晶体管锁存器?

面包板上的电源锁存电路

锁存器是固定在特定状态的电路。换句话说,它会在接收到临时输入触发信号时锁定其输出并保持在该状态——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)。另外,它们在警报电路中也很有用,在警报电路中会放置一个小触发器。

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,决定电路状态的因素是操作是从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,分别用作基极、集电极和发射极。

两者的不同之处在于,一旦基极端子在锁存器中接收到足够的电流,电流将永久地从集电极流向发射极。

另一方面,只有当基极在晶体管中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,晶体管锁存器是使用两个或多个晶体管组成一个锁存电路。所以,如果你没有可用的可控硅,你可以用晶体管DIY一个锁存器。

晶体管

闩锁是如何工作的?

如前所述,锁存电路可以工作在两种稳定状态,这取决于用于触发操作的信号:高电平或低电平。

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

对于低电平有效锁存电路,两个输入通常都是高电平。另外,一个瞬时低电平信号会触发任何输入上的电路。

所以,下面是我们用来解释锁存器工作原理的电路:

晶体管锁存电路图1

在我们进行解释之前,重要的是要注意晶体管 Q1 BC557 是一个 NPN 晶体管,当您向其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,当向其基极施加地电压或负电压时会导通。

一组 PNP 晶体管

构建晶体管锁存器时需要采取哪些必要步骤

一开始,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)阻止短路的发生。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

一切似乎都是正常行为,但使其成为锁存电路的是 Q1 通过限流电阻 (R4) 连接到 Q2 的基极。因此,当 Q1 开启时,电流将沿两个方向流动。

首先连接到继电器,另一个连接到 Q1 的基极。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 无限期地保持导通。因此,这会使第二个晶体管无限期地开启并形成一个锁存器。

因此,连接到继电器的任何警报或设备都将保持打开状态,直到您打破锁存状态或重置电源。

但是,如果您不想在晶体管锁存器中添加任何设备,或者只需要蜂鸣器或 LED,您所要做的就是移除继电器并用电阻器连接蜂鸣器或 LED 代替继电器。

闹钟响起

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组成一个锁存器。首先,在深入了解如何构建之前,让我们看一下电路图和组件:

一个简单的晶体管锁存电路

另外,这是上面电路图的组装面包板电路:

组装面包板电路

电路元件

构建电路

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。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,你会炸毁你的晶体管。

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

电阻器

另外,根据面包板电路图安装 1kΩ 电阻。该电阻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。

最后按照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VIN。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 BC557 输出的另一种货币对于保持电路锁定是必要的。

最后,LED 和 330Ω 电阻用作电路的输出。此外,330Ω 电阻有助于限制流向 LED 的电流以防止损坏。

LED

四舍五入

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很有用。

此外,锁存器属于称为存储元件的组,其对应物是触发器。虽然两者有很大的不同,但它们在不同的应用中有着相似的用途。

好吧,这汇总了您需要了解的有关晶体管锁存器及其制造方法的所有信息。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。


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