Таймеры

В качестве задающих генераторов широко используются различные таймеры, которые аналогично перезапускаемым мультивибраторам позволяют формировать как одиночные, так и непрерывные импульсные последовательности, но с более высокой точностью и стабильностью. На рис.170 представлены УГО и функциональная схема прецизионного таймера 1006ВИ1.

Рис.170

Схема включает в себя прецизионный триггер Шмитта, реализованный на двух компараторах с разными порогами срабатывания и R-S триггере, мощный выходной каскад и каскад с открытым коллектором. Резистивный делитель задает опорные напряжения U_H = 2/3U_П, U_L = 1/3U_П. Таймер может формировать импульсы длительностью от 10 мкс до 1 часа.

Таймер можно рассматривать, как асинхронный потенциальный триггер с двумя аналоговыми входами S_n и R_n  и одним цифровым входом R.

На рис. 171 приведены схема и временные диаграммы таймера, работающего в качестве ждущего мультивибратора.

Рис.171

В исходном состоянии Q = U⁰ и выходной каскад с открытым коллектором удерживает конденсатор С в разряженном состоянии. При подаче U_ВХ = U⁰, выход с открытым коллектором переходит в состояние U¹ и конденсатор С начинает заряжаться через резистор R. Как только U_C достигнет значения 2/3U_П , срабатывает первый компаратор и таймер перебрасывается в состояние Q = 0. Конденсатор быстро разряжается через каскад с открытым коллектором.

Если на вход М через конденсатор подать медленно изменяющееся по сравнению с периодом запускающих импульсов модулирующее напряжение U_M, то длительность генерируемых импульсов будет изменяться пропорционально величине U_M.

Рассмотренная схема включения таймера обладает одним недостатком: его работа зависит от длительности запускающих импульсов. Для устранения этого недостатка схему включения видоизменяют (рис.172).

Рис. 172

Т.к. R и S_n объединены, то таймер находится в состоянии Q = U⁰ при U_ВХ = U⁰. Таким образом, запуск мультивибратора осуществляется положительным фронтом U_ВХ. Т.е. генератор переходит в рабочий режим только после окончания  запускающего импульса независимо от его длительности.

На рис.173 представлена схема включения таймера 1006BИ1 в качестве ждущего мультивибратора с перезапуском.

Рис.173

При U_ВХ = U¹ конденсатор С быстро разряжается через выходной каскад логического элемента с открытым коллектором. Если до прихода следующего импульса запуска U_ВХ  конденсатор не успеет зарядиться до значения U_Н, то таймер останется в прежнем состоянии, а  конденсатор разрядится по приходу очередного U_ВХ до нуля. Таймер будет находиться в единичном состоянии, в которое он перейдет по первому фронту U_ВХ через R_n, до тех пор, пока промежуток времени между соседними входными импульсами не окажется достаточным для заряда конденсатора до порога срабатывания U_Н. Каждый входной импульс при длительности паузы меньшей, чем выходной импульс, перезапускает таймер.