Цепь, схема задержки включения, выключения. Симметричная, асимметричная. Конструкция. Принцип работы. Расчет.

Схема цепи задержки включения / выключения на основе триггера Шмитта (10+)

Цепь задержки. Схема

 1  2 

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

Цепи задержки применяются в различных схемах, в частности для того, чтобы обеспечить включение или выключение нагрузки с задержкой от подачи входного сигнала, или для задержки одного действия относительно другого. Схема задержки, например, может быть использована, если нужно включить продувку горелки, через некоторое время - включить зажигание и подать газ, а еще через некоторое время - проверить, есть ли пламя, и отключиться, если его нет.

В настоящее время цепи задержки все чаще строятся на основе цифровых микросхем (счетчиков). Однако это оправдано только тогда, когда у Вас есть цифровая схема, и в ней уже реализован тактовый генератор, есть нужное цифровым микросхемам питание. Наворачивать все это только ради одной цепи задержки кажется не оправданным.

Классическая схема цепи задержки

Вашему вниманию подборка материалов:

Практика проектирования электронных схем Искусство разработки устройств. Элементная база. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Подробные описания. Онлайн расчет. Возможность задать вопрос авторам

Классическая схема цепи задержки

В приведенной схеме при подаче положительного напряжения на вход через резистор начинает заряжаться конденсатор. Когда напряжение на нем превышает напряжение открытия диодов и эмиттерного перехода транзистора, то транзистор открывается. При подаче отрицательного напряжения схема закрывается почти без задержки, так как конденсатор быстро разряжается через диоды и эмиттерный переход транзистора вне зависимости от сопротивления резистора.

Главные недостатки этой схемы:

  • Ограниченный диапазон времен задержки. Объясняется это тем, что резистор не может быть слишком большого сопротивления, он должен пропускать ток, нужный для насыщения транзистора.
  • Схема медленно переключается. В момент переключения наблюдаются серьезные переходные процессы.
  • Схема может работать на задержку включения, но не на задержку выключения.

Схема цепи задержки на основе триггера Шмитта

Цепь, схема задержки включения, выключения. Симметричная, асимметричная. Конструкция. Принцип работы. Расчет

От перечисленных недостатков свободна схема на триггере Шмитта. Применение операционного усилителя с высоким входным сопротивлением приводит к тому, что конденсатор задержки не нагружен. Так что схема ведет себя симметрично, как при включении, так и при выключении. Если есть потребность придать схеме асимметрию, то в цепи зарядки конденсатора применяются диоды (как показано на схеме) последовательно с различными резисторами. Если асимметрия не нужна, то цепь с двумя диодами и двумя резисторами можно заменить на один резистор.

Триггер Шмитта применяется с небольшим гистерезисом. Гистерезис нужен для быстрого переключения и исключения переходных процессов.

В схеме могут использоваться как обычные, так и электролитические конденсаторы. Я изготавливал такие схемы с задержкой на несколько часов, применяя электролитические конденсаторы большой емкости и резисторы большого сопротивления. В качестве операционного усилителя я использую КР544УД1.

В качестве нагрузки (N) может выступать как конечный потребитель, так и схема коммутации нагрузок, например, реле или оптрон.

Схема может управляться как переключателем (как нарисовано), так и внешним сигналом. Источник управляющего сигнала должен иметь достаточную нагрузочную способность, чтобы обеспечить прохождение необходимого тока (как зарядного, так и разрядного) без серьезного изменения уровня сигнала и перегрузки. Силу тока во входной цепи можно определить, разделив напряжение высокого уровня входного сигнала на сопротивление меньшего из входных резисторов.

Расчет цепи задержки

Точно рассчитать параметры резисторов и конденсатора для необходимого времени задержки не представляется возможным, так как на время влияет целый ряд факторов, таких как ток утечки конденсатора, особенности входных диодов и т. д. Так что приходится подбирать. Но за основу для дальнейшего подбора, ориентировочно можно считать, что:

[время задержки включения (с)] = 2 / 3 * [емкость конденсатора C1 (Ф)] * [сопротивление резистора R1 (Ом)]

[время задержки включения (с)] = 2 / 3 * [емкость конденсатора C1 (Ф)] * [сопротивление резистора R2 (Ом)]

Формулы можно применять при условии, что делитель напряжения в триггере Шмитта с равными плечами, гистерезис совсем небольшой, диоды с малым падением напряжения, например, диоды Шоттки.

(читать дальше...) :: (в начало статьи)

 1  2 

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

 

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи. [3] сообщений.

Здравствуйте. Боюсь показаться неоригинальным, но моя ситуация банальна. Собрал задержку включения и отключения, но схемка не работает. При задержке включения напряжение на конденсаторе С1 (100 мкФ) плавно растет до 8 с лишним вольт (трудно измерить, прикосновение щупов мультиметра приводит к остановке заряда и напряжение падает). Переключение на разряд приводит тоже к медленн Читать ответ...

Еще статьи

Генератор синусоидального напряжения, сигнала, синуса, синусоиды. Гир...
Расчет гиратора и генератора синусоидального сигнала на нем....

Составной транзистор. Схемы Дарлингтона, Шиклаи. Расчет, применение...
Составной транзистор - схемы, применение, расчет параметров. Схемы Дарлингтона, ...

Поиск, обнаружение разрывов, обрывов проводки. Найти, искать, отыскать...
Детали, сборка и наладка прибора для обнаружения скрытой проводки и ее разрывов...

Термодатчик, датчик температуры, LM135, LM235, LM335, LM335Z, LM335AZ,...
Термодатчики LM135 - LM335. Данные, применение, цоколевка....

Применение дифференциального усилителя, использование усилительного ка...
Типовые схемы с дифференциальным усилительным каскадом...

Схемы растягивания диапазона регулировки. Способы точно настроить....
Приемы растягивания диапазона регулировки, обеспечения точной настройки...

Транзисторный аналог тиристора (динистора / тринистора). Имитатор, эму...
Схема аналога тиристора (диодного и триодного) на транзисторах. Расчет параметро...

Корректор коэффициента мощности. Схема. Расчет. Принцип действия....
Схема корректора коэффициента мощности...