【資料圖】

【任務】在工業控制中，為了防止誤動作及延長主令元件（按鈕、行程開關等）的使用壽命，主令元件發出的主令信號通常是一個脈沖（正脈沖或負脈沖）。值得注意的是，單脈沖具有隨機性，試設計一個捕獲鎖定單脈沖，并驅動直流電機的電路。

【構思】不失一般性：假定使用瞬動按鈕（不自鎖按鈕）產生正脈沖，即按下按鈕后釋放產生一個正脈沖；假定直流電機工作電壓為12V，工作電流250mA，整個電路使用12VDC。

根據設計任務的要求及假設條件，下面的電路是我們的設計起點：

上面的電路非常簡單，只靠一個瞬動按鈕來控制電機的啟停，但遺憾的是，為了使電機連續轉動，必須一直按著按鈕不能松開，這顯然不符合設計任務要求。我們的任務是按一下按鈕，電機開始連續運轉。這必然涉及到自鎖(保持)電路。

實現自鎖的方法有很多，主要有電氣控制中的繼電器輔助觸點與按鈕并聯自鎖、可控硅（晶閘管）、觸發器、鎖存器等。現在我不考慮上面的方法，嘗試使用三極管來實現自鎖控制。我選用典型的S8050管（直插封裝，放大倍數C檔）開關電路來控制電機的供電主回路（三極管開關電路的設計在此從略，感興趣的讀者可參閱我前面的文章《每日一計·三極管開關電路設計》）：

上面的電路依然沒有實現自鎖控制的目標，我們可以這么想：自鎖在本質上是一種反饋電路，即將輸出的一部分或全部反送給輸入，于是可形成閉環的，周而復始的自保持狀態。因此，我們不妨嘗試引入另一個三極管（為降低成本，減少元件種類，還是選用S8050），并使任意一個管子的輸出連接到另一個管子的輸入，輸入也連到輸出。電路的初步構造如下：

上圖中的R2與R5形成的分壓電路形成Q2對Q1的正反饋。原理分析：按下SB給Q1基極一個正脈沖使Q1飽和導通，+12V送給Q2基極是Q2飽和導通，進而使電機M得到+12V電壓，此電壓經R5反送給Q1基極，是Q1繼續保持導通（即使SB斷開也一樣），如此鎖定了電路，使電機連續運轉。

既然兩個管子都是NPN時不太行，不妨試試NPN（8050）與PNP（8550）的組合，構思電路時注意以下技巧：NPN與PNP對偶，電源與GND互換，C極與E極互換。

上面的電路經過仿真驗證，只要點按一下SB電機便可快速地轉起來，并且一直保持下去。那么怎樣電機轉起來后，怎樣使它停止呢？和簡單，要么斷開+12V電源（電源輸入端串聯單刀開關）或者在Q1的輸入與GND之間接一個用于復位的按鈕，我在此選用后一種方法