Toggle Taster (als 3V Ein/Aus-Schalter mit Selbsthaltung) diskret mit Mosfets

[Hein (Gast)]

Inspiriert durch https://www.youtube.com/watch?v=Foc9R0dC2iI versuche 
ich diese Schaltung mit Mosfets aufzubauen (eine Lösung mit Logik gibt 
es z.B: in Beitrag "Toggle Taster bauen").

Mehr durch Trial and Error bin ich nun hier angelangt:

http://falstad.com/circuit/circuitjs.html?cct=$+1+0.000005+6.450009306485578+53+5+50%0Af+512+304+512+224+1+1.5+0.02%0Av+240+320+240+224+0+0+40+3+0+0+0.5%0Aw+240+224+448+224+0%0Ag+240+320+240+432+0%0Ag+512+400+512+432+0%0Aw+768+224+704+224+0%0Aw+704+224+576+224+0%0Af+576+352+512+352+0+1.5+0.02%0Aw+512+304+512+336+0%0Aw+512+368+512+400+0%0Aw+240+224+240+192+0%0Ar+448+224+448+304+0+100000%0Aw+448+224+496+224+0%0Aw+512+304+448+304+0%0Aw+240+192+656+192+0%0Aw+656+352+640+352+0%0Ag+656+416+656+432+0%0Af+704+384+656+384+0+1.5+0.02%0Aw+656+400+656+416+0%0Ar+656+240+656+336+0+10000%0Aw+656+336+656+352+0%0Aw+656+192+656+240+0%0Aw+704+224+704+384+0%0Aw+656+352+656+368+0%0Ar+576+224+576+320+0+100000%0Aw+576+320+576+352+0%0Aw+576+224+528+224+0%0Ar+768+224+768+288+0+1000%0Ag+768+288+768+320+0%0Ag+704+448+704+464+0%0Aw+640+352+624+352+0%0As+576+352+624+352+0+1+false%0Ac+704+384+704+448+0+1.0000000000000001e-7+2.8999251995896653%0Ac+576+352+576+400+0+1.0000000000000001e-7+2.897799643334899%0Ag+576+400+576+432+0%0Ao+0+64+0+12291+2.9999699947332608+0.021375735392749746+0+2+0+3%0A

- Ohne die Kapazität(en) schwingt es
- die Widerstandswerte müssen abgestimmt sein (Spannungsteiler), damit 
die Schwellspannung erreicht wird
- in der "Simulation" klappt das Abschalten nur mit kurzem Klick, das 
Einschalten erfordert dagegen mehr Zeit

Was sind die Ursachen ggü. der bipolaren Lösung? FET-Schwellspannung? 
Basisströme wirken "abführend"?
Kurzum, was muss ich machen, um es zum Laufen zu bringen?

Eigentlich wollte ich ja nur meiner blöden, da CR2032-hungrigen, Ikea 
Touch-Waage Rishult einen Schiebeschalter spendieren, habe aber keinen. 
Dafür hat die Waage einen ungenutzen Modus-Taster...

[Hein (Gast)]

Mhh, hier ist ein anderer Ansatz, der auch im "Simulator" funktioniert:

http://www.mosaic-industries.com/embedded-systems/_detail/microcontroller-projects/electronic-circuits/push-button-switch-turn-on/latching-high-side-push-on-push-off-toggle-switch-circuit.png?id=microcontroller-projects:electronic-circuits:push-button-switch-turn-on:latching-toggle-power-switch

http://falstad.com/circuit/circuitjs.html?cct=$+1+0.000005+3.3115451958692312+53+5+50%0Af+512+304+512+224+1+1.5+0.02%0Av+240+320+240+224+0+0+40+3+0+0+0.5%0Aw+240+224+448+224+0%0Ag+240+320+240+432+0%0Ag+512+400+512+432+0%0Aw+768+224+704+224+0%0Aw+704+224+576+224+0%0Af+576+352+512+352+0+1.5+0.02%0Aw+512+304+512+336+0%0Aw+512+368+512+400+0%0Aw+240+224+240+192+0%0Ar+448+224+448+304+0+100000%0Aw+448+224+496+224+0%0Aw+512+304+448+304+0%0Ar+448+304+448+400+0+100000%0Ar+576+224+576+320+0+100000%0Aw+576+320+576+352+0%0Aw+576+224+528+224+0%0Ar+768+224+768+288+0+1000%0Ag+768+288+768+320+0%0Ag+448+496+448+512+0%0Ac+448+464+448+496+0+1.0000000000000001e-7+2.6162191914665973%0As+528+464+576+464+0+1+true%0Aw+576+352+576+464+0%0Aw+528+464+448+464+0%0Aw+448+464+448+400+0%0Ao+0+64+0+12291+2.9999704307930846+0.0029258372397578274+0+2+0+3%0Ao+21+64+0+12291+2.6159333536590563+0.0001+0+2+21+3%0A

Werde ich morgen mal ausprobieren.

[Hein (Gast)]

Waage bei ca. 2.7 V: 6 mA im Betrieb, 18 uA "aus".
Das Touch-Feld wird mit etwa 2.5 kHz und 80 kHz Bursts geprüft.

Die Schaltung habe ich nun mit IRF7104 (P-Kanal, nichts kleineres zur 
Hand) und BSS123 (N-Kanal) zum Laufen bekommen.
Vorher sind mir zwei chinesische SI2303 offenbar irgendwie 
kaputtgegangen (ESD?), und die Schaltung hat nicht so gut gearbeitet 
(schaltete sich ohne Tastkopf am Gate nach kurzer Zeit wieder ein, 5 µA 
wenn abgeschaltet).
Die Kapazität ist 2.1 uF; mit nur 100 nF liess sie sich nicht richtig 
abschalten bzw. ging sofort wieder an (auch beim Anlegen der 
Versorgungsspannung).

Auch mit 100k Pull-up am P-Gate arbeitet es gut (reduziert den 
Stromverbrauch der Toggle-Schaltung, wenn eingeschaltet) und ist fast 
gleichgültig gegenüber der Tast-Dauer. Mit dem SI2303 wurde nach einiger 
Zeit immer wieder eingeschaltet (Gate durch Einstreuung aufgeladen?). 
Beim Ausschalten geht nun der Strom auf 5 uA runter, beim Lösen des 
Tasters geht es dann komplett aus (0.0 µA im einfachen DMM).

Getestet mit einer roten LED und ca. 3 kOhm Serienwiderstand und nun in 
der Waage.

Ich habe nun zwar alle paar Monate zwei Tastendrücke mehr (Strom ein, 
Waage an, Strom aus) aber bin sicher, der ausbleibende Ärger über die 
schon wieder leere Batterie macht es wieder wett.

Ein echter Ikea-Hack!

[Hein (Gast)]

Nachtrag: Laut 
https://de.wikipedia.org/wiki/Knopfzelle#.C3.9Cbersicht_Gr.C3.B6.C3.9Fen-_und_Batterietypen_von_Knopfzellen 
hat eine CR2032 eine Kapazität von 210+ mAh.
Also 210e-3 Ah /18e-6 A = 11666,66 h oder 486 d oder 1,3 y. Das kommt 
hin.