晶體管觸摸開(kāi)關(guān)電路集

觸摸開(kāi)關(guān)是利用人手觸碰開(kāi)關(guān)面板上的金屬片來(lái)完成開(kāi)關(guān)動(dòng)作，其工作原理大體可分為三種：利用人體導(dǎo)電的體電阻、利用人體感應(yīng)的雜波信號(hào)、利用人體對(duì)地的泄漏電流等去觸發(fā)電路工作。

圖1是利用人體導(dǎo)電的體電阻來(lái)觸發(fā)電路工作的觸摸音響開(kāi)關(guān)。VT1、VT2構(gòu)成電子開(kāi)關(guān)，VT3與變壓器T的初級(jí)繞組構(gòu)成典型的電感三點(diǎn)式音頻振蕩器。M是一組觸摸電極片，當(dāng)人手未觸碰M時(shí)，電阻R1上端被懸空，VT1處于截止?fàn)顟B(tài)，VT2導(dǎo)通，VT3基極被VT2對(duì)地短接，所以振蕩器停振不工作。當(dāng)人手觸碰電極片M時(shí)，由于人體電阻的接入使M上下兩金屬片接通（因間隙很小，人體電阻為幾十至幾百千歐），VT1獲得基流導(dǎo)通，VT2截止，其集電極輸出高電平，即觸摸開(kāi)關(guān)開(kāi)通，VT3構(gòu)成的振蕩器起振，揚(yáng)聲器B就發(fā)出響亮的“嘟—”音頻叫聲。人手離開(kāi)電極片M，VT1立即由導(dǎo)通態(tài)轉(zhuǎn)為截止態(tài)，電路回復(fù)到起始狀態(tài)，即觸摸開(kāi)關(guān)關(guān)閉，B發(fā)聲停止。  本電路只有在人手按住電極片M時(shí)，電路才工作。故它適宜于兒童游藝玩具，如蒙著眼睛摸畫(huà)像人的鼻子等游戲，可將電極片粘貼在畫(huà)像人的鼻子上，當(dāng)摸中了電路就會(huì)發(fā)聲。本電路所有元器件無(wú)特殊要求，T可用小型晶體管收音機(jī)里的輸出變壓器，M可用罐頭馬口鐵皮剪成圓片狀，直徑視游戲難度而定，直徑愈大就愈容易摸到，然后沿圓片直徑剪開(kāi)成兩片，將其粘貼在塑料等絕緣板上，兩片電極相距愈近愈好，但不能相碰，絕緣板事先應(yīng)開(kāi)孔以便從電極片背后引出導(dǎo)線(xiàn)至電路板。

圖2利用人體感應(yīng)的雜波信號(hào)來(lái)觸發(fā)電路工作的延遲型觸摸開(kāi)關(guān)。VT1～VT3組成達(dá)林頓管用來(lái)放大人體感應(yīng)的雜波信號(hào)，VT4、VT5組成簡(jiǎn)單的互補(bǔ)型低頻振蕩器。延遲電路主要由R1、R2與C1阻容元件構(gòu)成。平時(shí)，因VT1基極懸空，達(dá)林頓管VT1～VT3均處于截止態(tài)，VT4因得不到所需的基極偏流，故振蕩器停振，B無(wú)聲。當(dāng)人手觸碰電極片M時(shí)，人體感應(yīng)的雜波信號(hào)（主要是50Hz工頻交流信號(hào)及無(wú)線(xiàn)電磁波信號(hào)等）由M送至VT1的基極，信號(hào)的正半周作為VT1的基極偏流，使VT1進(jìn)入放大態(tài)，雖然人體感應(yīng)的雜波信號(hào)相當(dāng)微弱，但達(dá)林頓管有著極高的放大倍數(shù)，它為3個(gè)管子β值的乘積。所以能使VT3迅速進(jìn)入導(dǎo)通態(tài)，其發(fā)射極輸出高電平，一路經(jīng)R2為振蕩器VT4提供工作所需的基極偏流，使振蕩器起振，B就發(fā)出報(bào)警聲響；另一路則向電容C1充電，因充電時(shí)間常數(shù)很小，使C1很快就充至電源電壓。人手離開(kāi)M后，VT1～VT3立即恢復(fù)截止態(tài)，但C1儲(chǔ)存電荷可通過(guò)R2繼續(xù)向VT4發(fā)射結(jié)放電，使振蕩器仍能維持工作，當(dāng)C1電荷基本放完，揚(yáng)聲器B才停止發(fā)聲，電路回復(fù)到原先的靜止?fàn)顟B(tài)。電路延遲時(shí)間可通過(guò)調(diào)整C1或R1的數(shù)值來(lái)實(shí)現(xiàn)，一般不宜調(diào)動(dòng)R2阻值，因R2的阻值大小不僅可改變延遲時(shí)間的長(zhǎng)短，而且還會(huì)影響振蕩器的發(fā)聲頻率。    本電路由于設(shè)置了延遲功能，所以可用作觸摸報(bào)警器，M為需保護(hù)的金屬物品如門(mén)鎖等，一旦有人觸碰，電路將自動(dòng)報(bào)警。C1在放電過(guò)程中其兩端電壓會(huì)不斷下降，因而能使報(bào)警聲響發(fā)生變調(diào)，更符合報(bào)警聲響的需要。

圖3也是一個(gè)利用人體感應(yīng)的雜波信號(hào)工作的觸摸報(bào)警開(kāi)關(guān)，該電路設(shè)計(jì)比較獨(dú)特，它具有自鎖功能，一旦人手觸碰M后，揚(yáng)聲器B就會(huì)持續(xù)不斷地發(fā)出報(bào)警聲響，直至有關(guān)人員切斷電源為止。電路也十分簡(jiǎn)單，但觸發(fā)靈敏度極高。VT1、VT2構(gòu)成觸摸式模擬晶閘管電路，VT3、VT4為互補(bǔ)型低頻振蕩器。平時(shí)，模擬晶閘管關(guān)斷，VT3、VT4停振，B無(wú)聲。當(dāng)人手觸碰電極片M時(shí)，人體感應(yīng)的雜波信號(hào)經(jīng)R1注入VT2的基極，經(jīng)放大后由集電極輸出，反饋到VT1的基極，再經(jīng)VT1放大，放大后信號(hào)由集電極輸出又輸入到VT2的基極，再進(jìn)行放大……，周而復(fù)始，如此強(qiáng)烈正反饋使VT1、VT2迅速導(dǎo)通飽和，一旦進(jìn)入導(dǎo)通態(tài)，電極片M就失去了控制作用，就好像單向晶閘管一旦導(dǎo)通，其門(mén)極就失去了控制作用，除非切斷陽(yáng)極電源。本電路也如此，只要人手一碰M，VT1、VT2就迅速導(dǎo)通，VT3、VT4起振報(bào)警，如要電路停止工作，只有切斷電路工作電源。    本電路具有很高的觸發(fā)靈敏度，可用作觸摸報(bào)警器，實(shí)際使用時(shí)可在VT2的基極與發(fā)射極間并接一按鍵開(kāi)關(guān)，作為解警開(kāi)關(guān)，按下此開(kāi)關(guān)因短接VT2的發(fā)射結(jié)，模擬晶閘管VT1、VT2可立即關(guān)斷。VT1、VT2要求漏電流盡可能小些，否則電路關(guān)不死。此電路剛接通電源時(shí)，因沖擊電流的影響會(huì)發(fā)聲不止，此時(shí)只要按一下解警按鈕，即可解除警報(bào)。

圖4是一個(gè)利用人體泄漏電流組成的觸摸報(bào)警開(kāi)關(guān)，VD1、VD2、C4等組成電容降壓半波整流穩(wěn)壓電路，輸出約6V直流電壓。VT2、VT3組成互補(bǔ)型低頻振蕩器，VT1為泄漏電流放大器。R1為安全隔離電阻。220V交流電的相線(xiàn)與零線(xiàn)必須按圖所示連接，否則電路不能正常工作。當(dāng)人手觸摸M時(shí)，220V交流電經(jīng)人體、M、R1、R2與大地構(gòu)成回路，故人體泄漏電流經(jīng)R1注入VT1的基極，使VT1迅速導(dǎo)通，互補(bǔ)振蕩器工作，B發(fā)聲報(bào)警。人手離開(kāi)M后，VT1恢復(fù)截止，但C1儲(chǔ)存電荷可繼續(xù)維持振蕩器工作，隨著C1放電，報(bào)警聲響還會(huì)產(chǎn)生變調(diào)效果。    采用人體泄漏電流組成的觸摸開(kāi)關(guān)必須要確保使用者的絕對(duì)安全，本電路R1為高阻值電阻器，流過(guò)人體的電流小于用試電筆測(cè)電的漏電流，所以是十分安全可靠的，為了進(jìn)一步提高安全性，R1可用兩只    2.7MΩ高阻值電阻串聯(lián)代替。C4要求采用耐壓400V以上的聚丙烯電容器。

圖5也是一個(gè)采用人體泄漏電流組成的觸摸開(kāi)關(guān)，其特點(diǎn)是它具有自鎖功能，一旦觸發(fā)電路將持續(xù)報(bào)警直至切斷電源為止。圖中HA為220V交流電鈴，VD1～VD4構(gòu)成橋式整流，輸出直流電壓經(jīng)R1、R2分壓，C1濾波為三極管VT供電。平時(shí)晶閘管VS處于關(guān)斷態(tài)，電鈴HA不響。當(dāng)人手觸摸M時(shí)，人體泄漏電流經(jīng)R3注入VT基極，使VT迅速導(dǎo)通，C1儲(chǔ)存的電荷就通過(guò)VT向C2泄放，使C2充電，因而使VS門(mén)極獲得正向觸發(fā)電壓而開(kāi)通，所以有交流電流經(jīng)HA，使HA工作報(bào)警。當(dāng)VS導(dǎo)通后，由于R4取值很小，因此有漏電流經(jīng)晶閘管VS的陽(yáng)極與門(mén)極通過(guò)R4向C2充電，使C2兩端電壓維持不變，所以人手離開(kāi)M后，VS仍能保持開(kāi)通狀態(tài)，警鈴聲不息。只有按一下解警按鈕SB，使電路失電，才能使電路復(fù)位。

集成電路觸摸開(kāi)關(guān)電路 

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