Este no es un buen circuito de debounce.
Uno de los problemas es que (al menos en teoría) el interruptor y los cables de conexión tienen una resistencia de cero. Esto significa que el capacitor se descargará instantáneamente cuando se cierre el interruptor. (En términos prácticos, esta descarga rápida incluso podría ser perjudicial para los contactos del interruptor o el cableado, si hay un voltaje lo suficientemente alto en el capacitor y tiene una capacidad lo suficientemente grande).
Un debounce de interruptor capacitivo debe cargar lentamente el capacitor cuando el interruptor está en un estado, y descargarlo lentamente cuando está en otro estado. La constante RC no tiene que ser la misma, pero debería ser algo distinto de cero. El circuito tiene resistencias que controlan la carga del capacitor; solo necesita una resistencia en el bucle del interruptor para descargarlo correctamente.
Otro problema con este circuito es que el LED solo está apagado si el circuito ha estado encendido durante algún tiempo, como si el circuito hubiera existido desde el principio de los tiempos con la misma fuente de voltaje. Pero ¿qué pasa si, en el tiempo t=0, la fuente de voltaje ha sido de 0V y de repente salta a su voltaje? En ese momento, el capacitor, que debe haber estado vacío, comienza a cargarse. Mientras se carga, fluye corriente y el LED se encenderá brevemente y luego se apagará. (Bueno, tal vez no, porque su fuente tiene solo 1V, pero esa es otra historia).
En CircuitLab, puede distinguir estas dos situaciones en la simulación de "Dominio del tiempo". Puede "Omitir Inicial" o no. El solucionador puede pretender que el circuito ha existido en el estado dado por toda la eternidad hasta el tiempo t=0, y empezar a resolverlo desde ahí. O puede resolverlo desde el punto de vista de que el circuito acaba de entrar en existencia en t=0 y las fuentes de voltaje cobran vida, los capacitores están vacíos, y así sucesivamente.
Una consideración final aquí es que el circuito solo enciende un LED, por lo que el rebote del interruptor es prácticamente inútil, a menos que el LED esté iluminando algún detector óptico donde el rebote del interruptor se convierta en una falla en la señal. Si la tarea del LED es simplemente proporcionar una luz bonita, entonces su ojo ni siquiera será lo suficientemente rápido para ver el rebote del interruptor.
Aquí hay una simulación de dominio de tiempo del circuito (después de cambiar V1 a 3V). Lo que se traza es la corriente del LED. Importante: el parámetro Omitir Inicial se establece en Sí, para poder ver qué sucede cuando el capacitor está inicialmente vacío y la fuente de voltaje se energiza a 3V. Todo esto con el interruptor en estado abierto.
![Introduce aquí la descripción de la imagen]()
Como se puede ver, la corriente fluye a través del LED y luego disminuye. Si su intención era que el LED esté estrictamente controlado por el operador a través del botón pulsador, entonces su diseño no implementa su intención al cien por ciento.
Con respecto al comentario a continuación, supongamos que el objetivo es realmente conducir un pin de microcontrolador (todo funcionando a 5V). En primer lugar, podemos hacerlo sin capacitancia y manejar el debounce en software muestreando el pin a una tasa bastante baja.
![esquemático]()
simula este circuito – Esquemático creado con CircuitLab
Cuando el interruptor está abierto, la salida se lleva a 0V por la resistencia pull-down. Cuando cerramos el interruptor, el voltaje en la parte superior de la resistencia sube a 5V. Esta salida se puede considerar como una señal. Estamos interesados en el componente de baja frecuencia de la señal: pulsaciones de interruptor relativamente lentas. Queremos rechazar altas frecuencias, como el rebote del interruptor. Con ese fin, podemos agregar un filtro pasa bajos RC pasivo de un solo polo:
![esquemático]()
simula este circuito
Ahora, cuando el interruptor se cierra, el voltaje sube gradualmente a medida que el capacitor se carga. Puede ver esto en la simulación de dominio de tiempo:
![cierre de interruptor suavizado]()
Cuando el interruptor se abre, el capacitor se descargará a través de R1 y R1, disminuyendo gradualmente el voltaje de regreso a cero. El capacitor básicamente sigue el voltaje de R1, pero con retraso debido a tener que cargarse a través de R1 y descargarse a través de R1 y R2. (¡Tenga en cuenta que la descarga es el doble de lenta que la carga!)
La entrada del microprocesador detecta el voltaje con alta impedancia, por lo que podemos ignorar su efecto de carga e incluso no mostrarlo en el diagrama. No podemos hacer esto en el caso del LED porque requiere corriente que nuestro circuito debe suministrar. Esa corriente fluye a través de nuestras resistencias y desarrolla voltajes que debemos tener en cuenta: en otras palabras, tiene "efectos de carga".
Este tipo de circuito funciona aún mejor si alimentamos la salida a un disparador de Schmidt. Un disparador de Schmidt es una especie de buffer para señales digitales que muestra histéresis similar a un termómetro. Su salida se vuelve alta cuando se supera algún umbral de entrada alto, y baja cuando se supera un umbral bajo diferente. Por ejemplo, podría volverse alto cuando la entrada supera los 3,5 voltios, y solo volverse bajo cuando caiga por debajo de 1,5.
Entonces, incluso si el capacitor permite algo de ruido que todavía podría causar algún pequeño cambio cerca del cruce de un umbral de entrada, el disparador de Schmidt lo rechazará.
Supongamos que queremos debouncear el LED con un capacitor. ¿El problema es que las resistencias terminan siendo demasiado bajas debido a la necesidad de suministrar corriente al LED. Si simplemente usamos el mismo circuito y hacemos que las resistencias sean más pequeñas (y el capacitor más grande en el mismo factor), terminamos con algo que desperdicia energía. La forma de hacer esto es usar un bucle de señal pequeña para manejar el interruptor, debouncearlo, y luego usar el voltaje para controlar un transistor que descarga corriente en el LED.
Aunque debouncear un LED podría ser inútil, si hacemos que las resistencias y/o el capacitor sean lo suficientemente grandes, podemos obtener un comportamiento agradable: el LED se encenderá lentamente cuando se presiona y se mantiene pulsado el botón, y se desvanecerá cuando se suelte.
![esquemático]()
simula este circuito
Este es el mismo circuito que antes: el nodo "salida al microcontrolador" ahora se conecta a la base de un MOSFET de canal n que impulsa corriente al LED. El MOSFET "bufferiza" la lógica de debounce del LED. El circuito de debounce no se ve afectado por la baja impedancia del LED, y el LED no se ve privado de corriente por las altas impedancias en el circuito de debounce.
