按键是仪器仪表中普遍采用的人机输入接口电路。在按键电路中必须考虑对按键的抖动进行软件消抖和硬件消抖。
消抖具有使用硬件数量少的优点，但也具有以下两个缺点：
(1)在仪器键盘电路中，多个按键安装在仪器面板上，键盘的输出通过排线连接到主控板上，此时键盘导线寄生电感和寄生电容的存在，寄生电感寄生电容和排线电阻将组成二阶振荡系统，二阶振荡将形成负电平脉冲，而负电平脉冲很容易超出数字芯片的输入最大允许电平范围，导致数字芯片容易损坏。
(2)按键闭合和断开时，电压信号下降沿非常陡峭，剧烈变化的电压信号将通过互容传递到相邻导线上。
硬件消抖电路的设计主要是要考虑以下三个因素：
(1)消除信号的抖动，确保按键电路输出信号的平整;
(2)消除信号的下冲，因为下冲电平超出了后续数字芯片的最大输入电平范围;
(3)降低信号变化的速度，避免在邻线上引起容性串扰;
(4)不影响按键电路的正常功能。
常见的硬件消抖电路包括电容滤波消抖和触发器消抖。电容滤波消抖采用电阻和电容组成低通滤波器，具有电路结构简单可靠的优点，因此本文将重点阐述该消抖电路。
1 按键消抖电路结构与电路模型
图1为某仪器按键电路原理图，按键安装在仪器面板上，通过导线连接到主控板上，按键的一端接上拉电阻并连接后续电路，按键的另一端接地，当按键没有按下时，按键输出高电平，当按键按下 时，按键输出低电平。图2为加上滤波电容后的按键电路。
图1 某仪器按键电路
图2 按键消抖电路
图3为按键消抖电路的电路模型。图中R0为连接按键导线的电阻，L为导线电感，C0为导线对地电容，Cf为滤波电容，Cp为按键后续电路的输入电容，Ri为按键后续电路的输入阻抗，R 为上拉电阻，VCC为电源电压，U为按键消抖电路的输出电压。
图3 按键消抖电路的电路模型
当按键闭合时，其等效电路模型如图4所示。当按键断开时，其等效电路模型如图5所示。
2 按键消抖电路数学模型
设某一时刻按键合上，在此之前按键断开，整个电路处于稳态，即各个电容和电感上没有电流流动。此时输出电压U =u0 =VCC ×R (R +Ri)。则根据图4整个电路可列出以下微分方程：
图4 按键闭合时等效电路模型
图5 按键断开时等效电路模型
式中：i0为L 所在支路的电流;C 为C0,Cf和 Cp的等效电容，C 为三者之和。
(1)、式(2)进行拉普拉斯变换后可得：
