Предложены схемы кнопочных бистабильных переключателей, первое нажатие на кнопку которых переключает их состояние, а повторное – возвращает в исходное. Рассмотрен также делитель частоты цифровых сигналов на целочисленное значение от 1 до 6 на основе подобного устройства.
Бистабильные электронные элементы, или элементы, имеющие два стабильных состояния, чаще всего используют в электронных устройствах для включения или отключения цепей нагрузки.
На Рисунках 1 и 2 приведены схемы бистабильных устройств, которые переключают свое состояние при кратковременном нажатии на кнопку и возвращаются в исходное состояние при повторном нажатии на ту же кнопку.
Бистабильный переключатель, Рисунок 1, содержит транзистор VT1 BC547C и элемент «НЕ» DD1.1 микросхемы CD40106. В исходном состоянии транзистор VT1 открыт; на его коллекторе присутствует напряжение логического нуля. Соответственно на выходе элемента DD1.1 выходной сигнал равен «лог. 1». Выходной каскад и его нагрузка, не показанные на Рисунке 1, активированы; нагрузка подключена к источнику питания.
 |
|
| Рисунок 1. | Бистабильный электронный переключатель с кнопочным управлением. |
При нажатии на кнопку SB1 база транзистора VT1 соединяется с общей шиной, транзистор закрывается. Напряжение на его коллекторе повышается до напряжения переключения логического элемента DD1.1. Соответственно, логический элемент DD1.1 переключает свое состояние, на его выходе устанавливается значение «лог. 0».
Повторное нажатие на кнопку SB1 возвращает схему в исходное состояние.
На Рисунке 2 показана модификация схемы, Рисунок 1. Для обеспечения гальванической развязки цепей управления и цепей нагрузки использована оптронная пара DA1 HCPL-181-000. На Рисунке 2 питание светодиода DA1.1 оптрона условно производятся от общего источника питания.
 |
|
| Рисунок 2. | Бистабильный электронный переключатель с оптоэлектронной развязкой. |
На Рисунке 3 показа возможность использования бистабильных устройств, Рисунок 1 и 2, в качестве делителей частоты. Для этого вместо кнопки SB1, Рисунок 1, для управления работой транзистора VT2 использован дополнительный транзистор VT1 BC547C. На базу этого транзистора подаются импульсы прямоугольной формы от внешнего генератора частотой, например, 1 кГц, напряжением 1 В с коэффициентом заполнения импульсов 50%. Регулировкой потенциометра R7 частоту сигналов на выходе устройства можно понижать в ряду целых чисел от 1 до 6.
 |
|
| Рисунок 3. | Управляемый целочисленный делитель частоты с использованием бистабильного электронного переключателя. |
Выходной сигнал снимается с выхода элемента «НЕ» DD1.1 микросхемы CD40106 через фильтр на элементах R3C1, препятствующий проникновению ультракоротких импульсов на выход устройства. Коэффициент заполнения импульсов выходных сигналов равен 50%. При работе устройства при иных частотах входных сигналов выбор необходимых коэффициентов деления частоты производится коррекцией номиналов R7 и C2.
