三选一的信号开关设计方案

三选一的信号开关设计方案

　本设计实例使用一个单刀瞬时接触开关，通过滚动三个输出态选择三个信号源中的一个。图1中的电路包括常用的CD4000 CMOS逻辑系列器件，以及一只通用NPN晶体管。所有元件的总成本不超过1美元。在任何一个时点上，电路的三个输出CH1、CH2或CH3都只有一个为低，可以用这些输出控制模拟开关、继电器或JFET开关的栅极。只要电路加电，选定的输出就不会变化，因而该电路很适合于需要非易失性操作的应用。在25℃室温下的平均静态电流消耗只有约15mA，这对电池供电的应用也是个微不足道的值。

图1用几个有源和无源元件可构成一个三选一开关，按一次开关S1会接通下一下通道，再按两次又回到第一个通道。

　　该电路的核心是一个双JK触发器IC3，它搭成一个2位脉动计数器。无需添加电路，该计数器便可以选择四路信号源。当初始加电后，由R1、C1和IC1B构成的复位电路便将CH1输出置为逻辑低电平。
　　当IC3的outputs、第2脚和第14脚均为逻辑零时，由IC2A、IC2B、IC2C和IC4A构成的反馈链路将Q1的基极电位拉至逻辑高电平，从而将IC1B的一个输入拉至逻辑低电平。这一动作使计数器跳离00态，向前计数至01态。元件R5、C2、IC1A和常开瞬时接触开关S1共同组成一个去抖动开关，为计数器IC3的两个部分提供时钟脉冲。当用户按S1时，计数器前进至10态，再按一次则前进至11态。第三次按下开关则会重新开始这个循环。总之，IC4B将计数器的01态解码，并将CH1拉低，IC4C将计数器的10态解码，并将CH2拉低，而IC4D将计数器的11态解码，将CH3拉低。电路的布局不很关键，但C1应该选用低泄漏电容器。未用的逻辑输入端应接至相应的地或VCC。