D-триггер, инвертирующий выход которого соединен с входом D, может использоваться как переключатель. Но если в схеме есть лишний инвертор с триггером Шмитта, ту же задачу можно выполнить на нем. При каждом нажатии и отпускании кнопки, показанной на Рисунке 1, состояние выхода схемы меняется на противоположное тому, что было до ее нажатия.
Использовать триггер Шмитта можно потому, что он имеет гистерезис, границы которого VTHIGH и VTLOW расположены примерно симметрично относительно половины напряжения питания (VCC/2). Если сигнал увеличивается от 0 В до VCC/2, на входе будет логический ноль, поэтому на выходе инвертора будет логическая единица. Если сигнал уменьшается от VCC до VCC/2, на входе будет логическая единица, поэтому на выходе инвертора будет логический ноль. При включении питания напряжение в точке A нарастает от 0 В до VCC/2, поскольку R1 = R2, и напряжение на выходе инвертора будет близким к VCC. Конденсатор C заряжается до VCC/2. Кнопка без фиксации должна иметь нормально разомкнутые (НР) и нормально замкнутые (НЗ) контакты.
 |
||
| Рисунок 1. | Простой триггер Шмитта может выполнять функцию переключателя. |
|
При первом нажатии кнопки конденсатор C быстро заряжается до VCC, так как уровень сигнала на выходе инвертора высокий. После отпускания кнопки высокий уровень напряжения на конденсаторе оказывается приложенным к входу инвертора. Выходной уровень, соответственно, станет низким. Конденсатор разряжается через резистор R2 до напряжения VCC/2. Если нажать кнопку во второй раз, конденсатор быстро разрядится с VCC/2 до 0 В, поскольку уровень сигнала на выходе инвертора низкий. Если опять отпустить кнопку, разряженный конденсатор будет шунтировать вход инвертора, поэтому на его выходе установится высокий уровень. Затем конденсатор заряжается через резистор R1 до напряжения VCC/2. Формы сигналов в схеме показаны на Рисунке 2.
 |
||
| Рисунок 2. | Формы сигналов в различных точках схемы. | |
Схема нечувствительна к дребезгу контактов. Поскольку CD40106 содержит шесть инверторов с триггерами Шмитта, одна микросхема может поддерживать до шести кнопок. CD40106 можно заменить микросхемой CD4093, в которой объединены четыре двухвходовых логических элемента «И-НЕ» с триггерами Шмитта. Если необходимо, чтобы состояние выхода менялось при нажатии кнопки, достаточно просто поменять местами ее контакты НР и НЗ.
