CN202094855U - 无待机功耗双稳态电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的目的是提供一种无功耗待机双稳态电路，该电路包括信号输入、触发器、锁存输出电路，要解决的技术问题是当电路处于待机状态时，在该电路中无电流回路，不产生功耗，采用的技术方案是在触发器和锁存输出之间增加一个模拟开关电路，当电路处于待机状态时，该电路中的所有晶体管均截止，致电路中无电流回路，不产生功率消耗，从而节约了电能同时还延长了元器件使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种开关电路，特别是一种双稳态电路。
背景技术
随着电子产品的飞速发展，双稳态电路作为基础电路，广泛应用于各种电子设备，目前应用较广的有以下几种形式：
1，RS触发器构建的双稳态开关电路；
2，JK触发器构建的双稳态开关电路；
3，D触发器构建的双稳态开关电路；
4，由D触发器转换而成的T触发器构建的双稳态开关电路；
上述双稳态开关电路包括信号输入、触发器和信号输出功能，但这些电路不论是在工作状态还是在待机状态，电路中始终会有部分元器件总处于工作状态，即产生电能消耗。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种无功耗待机双稳态电路，要解决的技术问题是当电路处于待机状态时，无电流回路，不产生功耗。
采用的技术方案：本实用新型无待机功耗双稳态电路，包括信号输入、触发器、模拟开关电路和锁存输出，其中：
信号输入由开关SW1和第1电容组成，开关SW1一端与电源相接，另一端接于触发器的输入端和第1电容并通过第1电容接地；
触发器含有第1、2、3、5、7晶体管和第1、2开关二极管；
第1晶体管的基极通过第3电阻与开关SW1相接，其发射极接于第1开关二极管的负极和第2晶体管的集电极，其集电极接于第5晶体管的发射极和第6晶体管的基极；
第2晶体管的基极接于第7晶体管的集电极并通过第10电阻接于第2开关二极管的负极和锁存输出的输入端，其集电极接于第1开关二极管的负极并通过第8电阻接于第3晶体管的基极，其发射极接地；
第3晶体管的基极通过第7电阻接于开关SW1，其集电极接于第2开关二极管的正极，其发射极接于开关SW1；
第5晶体管的基极通过第5电阻和第6电阻的串联接于开关SW1，其集电极通过第1电阻接于电源，其发射极接于第6晶体管的基极和第1晶体管的集电极；
第7晶体管的基极通过第15电阻接于第1开关二极管的负极、第1晶体管的发射极和第2晶体管的集电极，其集电极接于第2晶体管的基极并通过第10电阻接于第2开关二极管的负极和第4晶体管的集电极，其发射极接地。
第1开关二极管的正极通过第6电阻接于开关SW1，其负极接于第2晶体管的集电极和第1晶体管的发射极；
第2开关二极管的正极接于第3晶体管的集电极，其负极接于锁存输出的 第4晶体管的发射极；
锁存输出含有第4晶体管和第6晶体管，第4晶体管的基极通过第13电阻接于其发射极并接于电源，其基极还通过第14电阻接于第6晶体管的集电极和锁存输出的输出端，其集电极接于第2开关二极管的负极并通过第11电阻接于第6晶体管的基极，第6晶体管的发射极接地；
在触发器和锁存输出之间设置有模拟开关电路，该模拟开关电路接通时，锁存输出输出端处于低电平状态，其断开后，锁存输出输出端仍为低电平状态，再次接通时，锁存输出输出端翻转为高电平状态，再次断开后，锁存输出输出端维持高电平状态。
模拟开关电路SW2由第1、2、5晶体管组成。
另外，在第1开关二极管的正极与接地之间还串联连接有第5电阻和第2电阻。
与现有技术相比，本实用新型无待机功耗双稳态电路，当电路处于待机状态时，因电路中的晶体管均为截止状态，致电路中无电流回路，不产生功率消耗。
附图说明
图1为本实用新型的电路框图
图2为本实用新型的电路原理图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明：
如图1所示，本实用新型无待机功耗双稳态电路，包括信号输入1、触发器2、模拟开关电路SW2和锁存输出3，其中：
信号输入1由开关SW1和第1电容C1组成，开关SW1一端与电源相接，另一端接于触发器2的输入端和第1电容C1并通过第1电容C1接地；
触发器2含有第1、2、3、5、7晶体管Q1、Q2、Q3、Q5、Q7和第1、2开关二极管D1、D2，
第1晶体管Q1的基极通过第3电阻R3与开关SW1相接，其发射极接于第1开关二极管D1的负极和第2晶体管Q2的集电极，其集电极接于第5晶体管Q5的发射极和第6晶体管Q6的基极；
第2晶体管Q2的基极接于第7晶体管Q7的集电极并通过第10电阻R10接于第2开关二极管D2的负极和锁存输出3的输入端，其集电极接于第1开关二极管D1的负极并通过第8电阻R8接于第3晶体管Q3的基极，其发射极接地；
第3晶体管Q3的基极通过第7电阻R7接于开关SW1，其集电极接于第2开关二极管D2的正极，其发射极接于开关SW1；
第5晶体管Q5的基极通过第5电阻R5和第6电阻R6的串联接于开关SW1，其集电极通过第1电阻R1接于电源，其发射极接于第6晶体管Q6的基极和第1晶体管Q1的集电极；
第7晶体管Q7的基极通过第15电阻R15接于第1开关二极管D1的负极、第1晶体管Q1的发射极和第2晶体管Q2的集电极，其集电极接于第2晶体管Q2的基极并通过第10电阻R10接于第2开关二极管D2的负极和第4晶体管Q4的集电极，其发射极接地。
第1开关二极管D1的正极通过第6电阻R6接于开关SW1，其负极接于第2晶体管Q2的集电极和第1晶体管Q1的发射极；
第2开关二极管D2的正极接于第3晶体管Q3的集电极，其负极接于锁存输出3的第4晶体管Q4的发射极；
锁存输出3含有第4晶体管Q4和第6晶体管Q6，第4晶体管Q4的基极通过第13电阻R13接于其发射极并接于电源，其基极还通过第14电阻R14接于第6晶体管Q6的集电极和锁存输出3的输出端，其集电极接于第2开关二极管D2的负极并通过第11电阻R11接于第6晶体管Q6的基极，第6晶体管Q6的发射极接地；
在触发器2和锁存输出3之间设置有模拟开关电路SW2，该模拟开关电路SW2接通时，锁存输出3输出端处于低电平状态，其断开后，锁存输出3输出端仍为低电平状态，再次接通时，锁存输出3输出端翻转为高电平状态，再次断开后，锁存输出3输出端维持高电平状态。
模拟开关电路SW2由第1、2、5晶体管Q1、Q2、Q5组成。
另外，在第1开关二极管D1的正极与接地之间还串联连接有第5电阻R5和第2电阻R2。
第1、2、5、6、7晶体管(Q1、Q2、Q5、Q6、Q7)为NPN管，其型号为2N4401。第3、4晶体管(Q3、Q4)为PNP管，其型号为4403。
现对图2所示的电路原理图作进一步说明：
接通开关SW1(启动过程)：
第5晶体管Q5因其基极获得电压而导通、第7晶体管Q7因其基极获得电 压而导通，第5晶体管Q5导通致第6晶体管Q6基极获压而导通，此时第6晶体管Q6集电极即锁存输出3的输出端为低电平，因第6晶体管Q6的导通使第4晶体管Q4的基极获压而导通，由于第4晶体管Q4的正反馈作用致第4、6晶体管Q4、Q6构成了自锁电路，此时第1、2、3晶体管Q1、Q2、Q3处于截止状态，至此电路完成开机过程。
断开开关SW1(稳态过程)：
因基极失去电压，第5、7晶体管Q5、Q7截止，因第4、6晶体管Q4、Q6为自锁电路仍处于导通状态，此时第2晶体管Q2基极因第4晶体管Q4的导通获得电压而导通。此时第1、3、5、7晶体管Q1、Q3、Q5、Q7截止，第6晶体管Q6集电极即锁存输出3的输出端仍为低电平，电路处于开机状态。
再次接通开关SW1(关断过程)：
在第2晶体管Q2导通的状态下，因基极获得电压，第5、1晶体管Q5、Q1和第3晶体管Q3导通，第7晶体管Q7集电极因电位过低而截止，在第1晶体管Q1和第2晶体管Q2共同导通的作用下，第6晶体管Q6基极被强制拉到地截止，继而第4晶体管Q4也截止，第6晶体管Q6集电极即锁存输出3的输出端输出高电平，电路完成关断过程。
再断开开关SW1(待机过程)：
因基极失去电压，第1、5晶体管Q1、Q5和第3晶体管Q3截止，第2晶体管Q2因第4、6晶体管Q4、Q6截止而截止，至此第1、2、3、4、5、6、7晶体管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7全部截止，第6晶体管Q6集电极即锁存输出3的输出端处于高电平，电路处于待机状态，因电路中无任何回路，所以不产生功耗。
本实用新型无待机功耗双稳态电路，当电路处于待机状态时，因电路中的晶体管均为截止状态，致电路中无电流回路，不产生功率消耗，从而节约了电能同时还延长了元器件使用寿命，本电路结构简单，布局合理，稳定性好，成本较低。
Claims (5)
1.一种无待机功耗双稳态电路，包括信号输入(1)、触发器(2)和锁存输出(3)，其中：
信号输入(1)由开关(SW1)和电容(C1)组成，开关(SW1)一端与电源相接，另一端接于触发器(2)的输入端和电容(C1)并通过电容(C1)接地；
触发器(2)含有第1、2、3、5、7晶体管(Q1、Q2、Q3、Q5、Q7)和第1、2开关二极管(D1、D2)；
第1晶体管(Q1)的基极通过第3电阻(R3)与开关(SW1)相接，其发射极接于第1开关二极管(D1)的负极和第2晶体管(Q2)的集电极，其集电极接于第5晶体管(Q5)的发射极和第6晶体管(Q6)的基极；
第2晶体管(Q2)的基极接于第7晶体管(Q7)的集电极并通过第10电阻(R10)接于第2开关二极管(D2)的负极和锁存输出(3)的输入端，其集电极接于第1开关二极管(D1)的负极并通过第8电阻(R8)接于第3晶体管(Q3)的基极，其发射极接地；
第3晶体管(Q3)的基极通过第7电阻(R7)接于开关(SW1)，其集电极接于第2开关二极管(D2)的正极，其发射极接于开关(SW1)；
第5晶体管(Q5)的基极通过第5电阻(R5)和第6电阻(R6)的串联接于开关(SW1)，其集电极通过第1电阻(R1)接于电源，其发射极接于第6晶体管(Q6)的基极和第1晶体管(Q1)的集电极；
第7晶体管(Q7)的基极通过第15电阻(R15)接于第1开关二极管(D1)的负极、第1晶体管(Q1)的发射极和第2晶体管(Q2)的集电极，其集电极接于第2晶体管(Q2)的基极并通过第10电阻(R10)接于第2开关二极管(D2)的负极和第4晶体管(Q4)的集电极，其发射极接地。
第1开关二极管(D1)的正极通过第6电阻(R6)接于开关(SW1)，其负极接于第2晶体管(Q2)的集电极和第1晶体管(Q1)的发射极；
第2开关二极管(D2)的正极接于第3晶体管(Q3)的集电极，其负极接于锁存输出(3)的第4晶体管(Q4)的发射极；
锁存输出(3)含有第4晶体管(Q4)和第6晶体管(Q6)，第4晶体管(Q4)的基极通过第13电阻(R13)接于其发射极并接于电源，其基极还通过第14电阻(R14)接于第6晶体管(Q6)的集电极和锁存输出(3)的输出端，其集电极接于第2开关二极管(D2)的负极并通过第11电阻(R11)接于第6晶体管(Q6)的基极，第6晶体管(Q6)的发射极接地；
其特征在于：
在所述触发器(2)和锁存输出(3)之间设置有模拟开关电路(SW2)，该模拟开关电路(SW2)接通时，锁存输出(3)的输出端处于低电平，其断开后，锁存输出(3)的输出端维持低电平，再次接通时，锁存输出(3)的输出端翻转为高电平，再次断开后，锁存输出(3)的输出端维持在高电平。
2.根据权利要求1所述的无待机功耗双稳态电路，其特征在于：所述模拟开关电路(SW2)由第1、2、5晶体管(Q1、Q2、Q5)组成，
3.根据权利要求2所述的无待机功耗双稳态电路，其特征在于：在所述第1开关二极管(D1)的正极与接地之间还串联连接有第5电阻(R5)和第2电阻(R2)。
4.根据权利要求2所述的无待机功耗双稳态电路，其特征在于：所述第1、2、5、6、7晶体管(Q1、Q2、Q5、Q6、Q7)为NPN管，其型号为2N4401。
5.根据权利要求4所述的无待机功耗双稳态电路，其特征在于：所述第3、4晶体管(Q3、Q4)为PNP管，其型号为4403。
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| CN111342071A (zh) * | 2018-12-18 | 2020-06-26 | 东莞新能德科技有限公司 | 电池组件、电子设备及电池检测系统 |
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| GR01 | Patent grant | ||
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