一种用于轻触开关的消抖电路的制作方法

本发明属于模拟集成电路领域，涉及一种用于轻触开关的消抖电路。

背景技术：

1、轻触开关是一种电子开关，属于电子元器件类。轻触开关有接触电阻荷小、精确的操作力误差、规格多样化等方面的优势，在电子设备及白色家电等方面得到广泛应用。轻触开关使用时以满足操作力的条件向开关操作方向施压开关功能闭合接通，当撤销压力时开关即断开，其内部结构是靠金属弹片受力变化来实现通断的，由此轻触开关会有毛刺产生。

2、请参阅图1，图1所示为现有技术中轻触开关的电路示意图。如图1所示，该电路包括输入缓冲器u1、初始化模块u2和d触发器u3；输入缓冲器u1输入为轻触开关产生的模拟信号，输出为数字脉冲信号；初始化模块u2接d触发器的输入端，电路启动时，初始输出0，延时输出1；d触发器u3的输出q与输入d相连。

3、请参阅图2，图2所示为图1中轻触开关在无轻触抖动的条件下的工作波形示意图。如图2所示，从上到下的波形依次为：

4、初始化模块u2输出的初始化信号，设置d触发器u3的初始输出q＝0；

5、输入缓冲器u1的输入信号，这是轻触开关产生的模拟信号，趋于理想的信号曲线；

6、输入缓冲器u1的输出信号，接d触发器u3的输入cp，输入缓冲器u1把模拟信号转化为内部数字信号；

7、d触发器u3的输出信号，响应cp输入端的上升沿，在轻触开关后输出高。

8、当轻触抖动会在电路信号上产生多个毛刺信号，即多次的高低脉冲，造成电路的误触发，误判断。请参阅图3，图3所示为图1中轻触开关在有轻触抖动的条件下的工作波形的信号波形示意。如图3所示，从上到下的波形依次为：

9、初始化模块u2输出的初始化信号，设置d触发器u3的初始输出q＝0；

10、输入缓冲器u1的输入信号，轻触开关产生的模拟信号，抖动会出现多次跳变，本例用跳动两次来说明；

11、输入缓冲器u1的输出信号，接d触发器u3的输入cp，输入缓冲器u1把模拟信号转化为内部数字信号，两次抖动也传输出两次跳变的数字信号；

12、d触发器u3的输出信号，响应d触发器u3的cp输入端的上升沿，因为轻触抖动，输出也出现跳变，也就会产生轻触开关失灵。

13、由此可以看出在轻触开关起始过程时刻出现的触发抖动，也会造成的开关的误触发，开关失效。

技术实现思路

1、为解决的上述技术问题，本发明提出一种用于轻触开关的消抖电路，其包括输入缓冲器u1、初始化模块u2、上升沿延时模块u4和d触发器u3；电阻r0和轻触开关key依次串接在电源vcc和接地端之间，所述输入缓冲器u1的输入端连接在所述电阻r0和轻触开关key的连接点，所述上升沿延时模块u4的输入端与所述输入缓冲器u1的输出端相连，所述上升沿延时模块u4的输出连接到所述d触发器u3的cp输入端，所述初始化模块u2的输出连接到所述d触发器u3的输入端，所述d触发器u3的d输入端与所述输出端相连，所述d触发器的q端输出轻触开关的信号；所述初始化模块u2输出的初始化信号，设置d触发器u3的初始输出q＝0；所述上升沿延时模块u4产生上升沿延时t；

2、其中，当轻触开关产生模拟信号的起始阶段，因抖动出现至少一个抖动脉冲信号时，所述输入缓冲器u1把模拟信号转化为内部数字信号，所述至少一个抖动脉冲信号也输出至少一个毛刺信号的高电平数字信号，所述输入缓冲器u1的输出信号，连接所述上升沿延时模块u4的输入，当所述至少一个抖动脉冲信号的高电平持续时间小于上升沿延时模块u4的延时时间t时，所述至少一个抖动脉冲信号的高电平无法通过上升沿延时模块u4，所述d触发器u3的输出信号输出正常的开关控制信号。

3、进一步地，所述上升沿延时模块u4包括依次串接的反向输入缓冲器u11、上升沿延时单元和正向输出缓冲器u12；设置所述正向输出缓冲器u12的输入翻转电压大于1/2vcc；所述上升沿延时单元包括依次串接在电源vcc和接地端之间的电阻r1、pmos晶体管和nmos晶体管，所述pmos晶体管和nmos晶体管的栅极接所述反向输入缓冲器u11的输出，所述pmos晶体管的漏极和nmos晶体管漏极连接点为所述正向输出缓冲器u12的输入，电容c1连接在所述正向输出缓冲器u12的输入和接地端之间。

4、从上述技术方案可以得出，在本发明用于轻触开关的消抖电路的实施例中，其通过在输入缓冲器u1和d触发器u3之间增加一个上升沿延时模块u4，所述上升沿延时模块u4产生上升沿延时t；上述毛刺信号和高低脉冲都是瞬间信号(持续时间短)，由于毛刺信号产生的高电平持续时间小于上升沿延时模块u4所产生的上升沿延时t，而无法通过上升沿延时模块u4，所以轻触抖动不会造成开关失效，即解决了轻触开关在触发开始时有抖动误触发的问题。

技术特征：

1.一种用于轻触开关的消抖电路，其特征在于，包括输入缓冲器u1、初始化模块u2、上升沿延时模块u4和d触发器u3；电阻r0和轻触开关key依次串接在电源vcc和接地端之间，所述输入缓冲器u1的输入端连接在所述电阻r0和轻触开关key的连接点，所述上升沿延时模块u4的输入端与所述输入缓冲器u1的输出端相连，所述上升沿延时模块u4的输出连接到所述d触发器u3的cp输入端，所述初始化模块u2的输出连接到所述d触发器u3的输入端所述d触发器u3的d输入端与所述d触发器的输出端相连，所述d触发器的输出端q输出轻触开关的信号；所述初始化模块u2输出的初始化信号，设置d触发器u3的初始输出q＝0；所述上升沿延时模块u4产生上升沿延时t；

2.根据权利要求1所述的用于轻触开关的消抖电路，其特征在于，所述上升沿延时模块u4包括依次串接的反向输入缓冲器u11、上升沿延时单元和正向输出缓冲器u12；设置所述正向输出缓冲器u12的输入翻转电压大于1/2vcc；

技术总结
一种用于轻触开关的消抖电路，该电路包括输入缓冲器U1、初始化模块U2、上升沿延时模块U4和D触发器U3；本发明通过在输入缓冲器U1和D触发器U3之间增加一个上升沿延时模块U4，即所述上升沿延时模块U4用于产生一个上升沿延时T，当由于触发毛刺信号产生的高脉冲瞬时信号出现时，上升沿延时模块U4通过上升沿延时T，使持续时间小于T的高脉冲瞬时信号无法通过上升沿延时模块U4，从而轻触抖动不会造成开关失效，即解决了轻触开关在触发开始时有抖动误触发问题。

技术研发人员：孙海
受保护的技术使用者：上海裕芯电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13