用RC低通滤波器防止振荡

　　RC低通滤波器的代表应用之一，是防止机械开关、机械触点的振荡。机械触点的振荡（触点ON时产生大的振动）被开关的构造左右，首先我们实测一下微型开关的振荡。

　　图1是称为限位开关的微型开关的振荡波形图。机械触点的开关由于按压方法、时间不同会发生各种各样的振荡，此时的时间、波形也各种各样，这里表示了长时间的振荡的例子。

　　图1微型开关触点ON时的振荡示例

　　具有机械触点的开关有很多种，图片1表示的是具有代表性的。电磁继电器也具有机械触点，也会产生大大小小的振荡。

　　(a)杆式微型开关

　　数字电路是不希望振荡的。使用触发电路原理上也是防止振荡影响的电路，简草的防止对策就是组合RC低通滤波器和施密特触发电路。

　　通常CMOS数字IC的阈值电压(区别L和H的电压电平)VT，只是一点，图1表示具有施密特触发电路的反相电路、74HC14的阈值电压。施密特触发电路具有高电平阈值Vp和低电平阈值Vn,阈值间具有磁滞电压VH,VH为Vp-VN。即VP以下的输人电平可被确定逻辑输出；磁滞电压VH，以下时，即使有噪声，输出电平也不变化。因此，具有施密特输人的数字IC电路，即使加上变化缓慢的信号，因噪声等引起输出电平翻转的危险也会变少。在数字电路的输人电路中插入RC低通滤波器，可去掉输人信号中含有的噪声，整形输出波形。

　　(b)按钮开关

　　图 2施密特反相电路的临界电压

　　图3 由RC滤波器构成的振荡防止电路

　　图的输人波形是图1．6电路中C＝0时的波形。这里即使使用施密特输人的数字IC电路，但如果不附加RC低通滤波器，对防止振荡不会具有任何意义。

　　图1的下段是R＝10kΩ、C＝0.1μF(T＝1ms)时的输人波形。RC低通滤波器可去掉振荡，C的端子电压…数字IC的输人信号变化延迟，这一信号如果输人到不具有施密特电路的数字IC电路中，则在阈值电压附近易发生误动作。照片1.8是振荡防止电路的输入输出波形，从图形中可看出确实除掉了开关处的振荡现象。

　　图4振荡防止电路的输人输出波形（输出波形需要延迟）

　　像这种附加的RC电路，只能适用于输入阻抗高的CMOS数字IC。由于TTL电路等输入阻抗低，所以是不能在输入处插入高阻抗的。另外，还必须要注意产生时间延迟的点，振荡时间随开关种类的不同而有很大的区别，因此必需研究RC电路的时间常数。