Este não é um bom circuito de devolução.
Um problema é que (pelo menos idealmente) o comutador e seus fios de conexão têm uma resistência zero. Isso significa que o capacitor descarregará instantaneamente quando o interruptor for fechado. (Em termos práticos, também, essa descarga rápida pode até ser ruim para os contatos do interruptor ou da fiação, se houver uma tensão suficientemente alta no capacitor e ela possuir uma capacidade suficientemente alta.)
Um retorno da chave capacitiva deve carregar lentamente o capacitor quando o interruptor estiver em um estado e descarregá-lo lentamente quando estiver em outro estado. A constante RC não precisa ser a mesma, mas deve ser algo diferente de zero. O circuito possui resistores que controlam a carga do capacitor; ele só precisa de um resistor no loop do comutador para descarregá-lo normalmente.
Outro problema com este circuito é que o LED está desligado apenas se o circuito estiver ligado por algum tempo, como se o circuito existisse desde o início dos tempos com a mesma fonte de tensão. Mas e se, no tempo , a fonte de tensão tiver sido 0V e subitamente subir para sua tensão? Nesse momento, o capacitor, que deve estar vazio, começa a carregar. Enquanto estiver carregando, a corrente flui e o LED acende brevemente e depois fica escuro. (Bem, talvez não, porque sua fonte tem apenas 1V, mas isso é outra história).t = 0
No CircuitLab, você pode distinguir essas duas situações na simulação "Domínio do Tempo". Você pode "Ignorar inicial" ou não. O solucionador pode fingir que o circuito existe no estado determinado por toda a eternidade até o tempo e começar a resolvê-lo a partir daí. Ou pode resolvê-lo do ponto de vista de que o circuito acabou de existir em e as fontes de tensão ganham vida, os capacitores estão vazios e assim por diante.t = 0t = 0
Uma consideração final aqui é que o circuito apenas acende um LED; portanto, o salto do interruptor é basicamente discutível, a menos que o LED esteja brilhando em algum detector óptico no qual o salto do interruptor se transforma em uma falha no sinal. Se o trabalho do LED for apenas fornecer uma luz bonita, seu olho nem será rápido o suficiente para ver o interruptor saltar.
Aqui está uma simulação no domínio do tempo do circuito (depois de alterar V1 para 3V). O que é plotado é a corrente do LED. Importante: o parâmetro Ignorar inicial está definido como Sim, para que possamos ver o que acontece quando o capacitor está inicialmente vazio e a fonte de tensão energizada para 3V. Tudo isso com a chave em estado aberto.
Como você pode ver, a corrente surge através do LED e depois diminui. Se sua intenção era que o LED fosse estritamente controlado pelo operador através do botão, seu design não implementaria sua intenção cem por cento.
Com relação ao comentário abaixo, suponha que o objetivo seja realmente acionar um pino de microcontrolador (tudo funcionando a 5V). Em primeiro lugar, podemos fazer isso sem nenhuma capacitância e lidar com a rejeição no software amostrando o pino a uma taxa razoavelmente baixa.
simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab
Quando o interruptor está aberto, a saída é puxada para 0V pelo resistor de pull-down. Quando fechamos o interruptor, a tensão no topo do resistor aumenta para 5V. Esta saída pode ser considerada como um sinal. Estamos interessados no componente de baixa frequência do sinal: pressões relativamente lentas. Queremos rejeitar as altas frequências, como o retorno do interruptor. Para esse objetivo, podemos adicionar um filtro passa-baixa RC passivo de um pólo:
simule este circuito
Agora, quando o interruptor fecha, a tensão aumenta gradualmente à medida que o capacitor é carregado. Você pode ver isso na simulação no domínio do tempo:
Quando a chave é aberta, o capacitor descarrega através de R1 e R1, diminuindo gradualmente a tensão de volta a zero. O capacitor basicamente segue a tensão de R1, mas com atraso devido à necessidade de carregar através de R1 e descarregar através de R1 e R2. (Observe que a descarga é duas vezes mais lenta que a carga!)
A entrada do microprocessador detecta a tensão com alta impedância, para que possamos ignorar seu efeito de carregamento e nem mostrá-lo no diagrama. Não podemos fazer isso no caso do LED, pois requer corrente que nosso circuito deve fornecer. Essa corrente flui através de nossos resistores e desenvolve tensões que devemos levar em conta: em outras palavras, ela tem "efeitos de carga".
Esse tipo de circuito funciona ainda melhor se alimentarmos a saída com um gatilho Schmidt. Um gatilho Schmidt é um tipo de buffer para sinais digitais que mostra histerese semelhante a um termômetro. Sua saída aumenta quando um limite de entrada alto é excedido e diminui quando um limite baixo diferente é excedido. Por exemplo, pode subir alto quando a entrada ultrapassar 3,5 volts e diminuir apenas quando a entrada cair abaixo de 1,5.
Portanto, mesmo que o capacitor permita emitir algum ruído que ainda possa causar um pequeno movimento de oscilação próximo ao cruzamento do limiar de uma entrada, o gatilho Schmidt rejeitará isso.
Suponha que desejamos rebater o LED com um capacitor? O problema é que as resistências acabam sendo muito baixas devido à necessidade de fornecer corrente ao LED. Se usarmos o mesmo circuito e reduzirmos os resistores (e o capacitor aumentar pelo mesmo fator), acabaremos com algo que desperdiça energia. A maneira de fazer isso é usar um pequeno loop de sinal para manipular o comutador e desativá-lo e, em seguida, usar a voltagem para controlar um transistor que despeja corrente no LED.
Embora renunciar a um LED possa ser inútil, se aumentarmos o tamanho dos resistores e / ou do capacitor, podemos obter um bom comportamento: o LED diminuindo lentamente quando o botão é pressionado e pressionado e diminuindo quando é liberado.
simule este circuito
É o mesmo circuito de antes: o nó "out to microcontroller" agora se conecta à base de um MOSFET de n canais que direciona a corrente para o LED. O MOSFET "armazena em buffer" a lógica de rejeição do LED dirigindo. O circuito de debounce não é perturbado pela baixa impedância do LED, e o LED não sofre falta de corrente pelas altas impedâncias no circuito de debounce.
