|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы нает свой цикл хронирования. Выход поднимается на высокий уровень, приблизительно равный Vcc -1,6 В; в то же время С начинает заряжаться до Vcc Когда напряжение на конденсаторе пересекает значение /sVcc, хронирующий период заканчивается возвращением выхода в его положение приблизительно до О В. Сейчас таймер готов для другого входного запуска. Хронирующая диаграмма также показана на этом рисунке. Выражение, хронирования для моностабильного режима работы можно вывести довольно простым путем. Общее выражение напряжения на конденсаторе, экспоненциально нарастающее от приблизительно нулевого потенциала до питающего напряже-. ния, имеет вид Vc = Vcc{l-e-*), (4.1) где -г = RC-постоянная времени. Так как хронирующий период заканчивается, когда напряжение на конденсаторе достигает значения /зУсс, уравнение для такого условия принимает вид V. = 2/SV сс = Vcc (1 - е-Щ. (4.2) Решив это уравнение для Т, получим выражение для хронирующего периода в виде Г = 7?С1п 3 = 1,0986РС, • (4.3) или, проше T=l,\RC. (4.4) Это - основное уравнение для хронирующего периода таймера 555, работающего в качестве моностабильного таймера. 4.3в. Астабильный режим Схема включения для астабильного режима работы таймера 555 показана на рис. 4.10. Основное ее отличие от моностабильного соединения - это то, что пороговый 6 и запускающий 2 выводи. соединены вместе так, что как верхний, так и нижний компараторы могут чувствовать напряжение на конденсаторе и что также включен другой времязадающий резистор Rb, который определяет период разряда конденсатора. Работа схемы состоит в следующем: сначала напряжение на конденсаторе С будет низким, побуждая таймер запускаться по выводу 2. Это заставляет выход повышаться и выключить разряжающий транзистор, побуждая конденсатор заряжаться до Vcc через последовательно соединенные Ra и Rb. Конденсатор заряжается экспоненциально до Vcc, пока напряжение на нем не достигнет значения /зсс В это время достигается верхний порог, побуждающий выход снижаться, а разряжающий транзи-. (оптгдВ до f5B) Хронирующее напряжение Cffpoc Порог S55 Выход Запусн управляющее 5 напряжение "Разряд Земля Выход Выход  -00 мнФ Рис. 4.10. Типовая схема включения таймера 555 для астабильного режима работы и его временная диаграмма. Хронирующий выход: «,=0,693 С, 1=йтъКс. Г=0,693 («д + 2«в) С, где - период высокого выхода, ti - период низкого выхода, т - общий период (i-f г); f=l/r=I,44/[(R + 2i?B)C]. Рабочий цикл Эв = (i?л + B)/(«Л + 2?в). -Ои-Ов" =«В/(Л + 2«в). стор включаться. Затем конденсатор начинает разряжаться экспоненциально вниз через Rb и низкое сопротивление разряжающего транзистора, пока напряжение на нем не достигнет более низкой пороговой точки /зУсс Это включает таймер еще раз, и начинается новый цикл. Затем таймер продолжает работать, вырабатывая цифровые сигналы на выходе и формируя экспоненциальное (треугольное) хронирующее напряжение на емкости, как показано на рис. 4.10. Выражение хронирования для астабильного режима работы может быть получено в аналогичном решении. Выражение для напряжения на емкости, возрастающего экспоненциально от УзУсс (более низкий порог) к Vcc, дается в виде V. = кУсс + VsVcc (1 - e-i% (4.5) где % = {Ra-\-Rb)C. Время зарядки U полного хронирующего периода Т может быть найдено путем замены Vc = /гУсс в выражении (4.5). Тогда V. = %Усс = kVcc + 7зУсс (1 - е->/1(+«) с]). (4.6). из которой время зарядки ti может быть получено в виде = т In 2 = 0.693 (/?л + Rb) С (4.7) Также напряжение на емкости, затухающее экспоненциально от */з Vcc до нуля, определяется по формуле с = ЪУссе~"\ (4.8) где т = RbC Время разрядки ti полного хронирующего периода Т может быть найдено подстановкой Vc - /sVcc в формулу (4.8). Тогда •Vc/sVccIsVcce- (4.9) Таким образом, получим /2 = т1п2 = 0,693Р£С. (4.10) Поэтому полный хронирующий период составит Т = t,+t, = 0,693 {R + 2Rj,) С. (4.11) Отсюда частота автоколебаний таймера в астабильном режиме работы равна / = 1/Г = 1 ,U/[{Ra + 2Rs) С]. (4.12) 4.4. ДРУГИЕ ОДНОЦИКЛОВЫЕ ТАЙМЕРЫ " В этом разделе рассмотрим некоторые другие типы одноцикловых таймеров, имеющиеся в продаже и отличные от типа 555, Поскольку довольно подробно обсуждались внутренняя структура, принципы работы и режимы работы таймера 555 и поскольку выявлено много схожих свойств между таймерами этого раздела и таймером 555, обсуждение будет очень коротким, а сравнения и ссылки на таймер 555 будут делаться при первой возможности. Прибавим к этому, что обзор одноцикловых (типа одновибратора) таймеров, сравнение электрических параметров, характеристики работы, основные свойства, типы корпусов, первоначальные и другие фирмы-изготовители имеющихся в продаже ИС-таймеров представлены в табл. 4.1. 4.4а. Линейный таймер 320 Прибор XR 320 - это монолитная хронирующая схема, которая действует на принципе выработки линейно-пилообразного сигнала. Функциональная блок-схема и разводка корпуса прибора даются на рис. 4.11. Его управляющий триггер обладает большей гибкостью, чем у таймера 555. Он может быть запущен (установлен) прямо или положительным, или отрицательным импульсом на двух отдельных входных линиях (зажимах установки терминалов) триггера. Разряжающий транзистор Qo кри- 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 [ 66 ] 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 |