Аналоговые таймеры

Оглавление

Глава 1. Таймеры, их типы. Принципы работы аналогового таймера 3

1.1.Классификация и принципы построения таймеров 4

1.2. Особенности структур таймеров общего применения 7

1.2.Особенности применения и основные параметры однотактного таймера 9

1.4.Особенности применения и основные параметры программируемого таймера. 12

Глава 2. Проектирование схемы таймера 15

2.1. Расчет возможности перекрытия диапазона 1:60. 15

2.2 Разработка схемы допускающей применение времязадающего конденсатора меньшей емкости. 18

2.3 Схемотехническое повышение точности отработки временных интервалов. 20

Глава 3. Окончательный вариант разрабатываемой схемы 22

3.1. Блок- схема таймера. 22

3.2. Электрическая принципиальная схема устройства. 23

Литература. 26

Формулировка задания.

Разработать электрическую принципиальную схему таймера повышенной точности (погрешность – не более 0,1 секунды) на диапазон временных интервалов 1 – 60 сек. с плавной регулировкой временного интервала без использования прецизионных времязадающих элементов, обладающего возможностью калибровки шкалы с использованием внутреннего кварцованного генератора (калибратора). Предусмотреть возможность использования разрабатываемой конструкции в режиме генератора прямоугольных импульсов.

Предварительно изучить соответственную элементную базу и на основании проведенного анализа предложить оптимальный вариант конструкции устройства с использованием доступной элементной базы, выбрать комплектующие для построения разрабатываемой схемы. Произвестирасчет параметров и элементов схемы.

Глава 1. Таймеры, их типы. Принципы работы аналогового таймера

Таймеры – устройства, предназначенные для формирования заданного оператором (управляемые) либо изготовителем интервала времени. По своему исполнению подразделяются на механические, электромеханические и электронные. Среди последних отдельную группу составляют интегральные таймеры – функционально завершенные интегральные микросхемы средней и большой степени интеграции. Интегральные таймеры по способу функционирования разделяются на аналоговые и цифровые. Последние имеют на кристалле только чисто цифровые компоненты: логические вентили, триггеры и базирующиеся на их основе более сложные узлы таймера – счетчики, регистры, ячейки памяти, шифраторы и дешифраторы Первичным эталоном временного интервала тут является пьезокварцевый резонатор, за счет чего достигается высокая точность работы таймера. Примером такой микросхемы может служить КР1016ВИ1 – цифровой многопрограммный таймер [1]. Данная большая интегральная схема предназначена для производства бытовых программируемых часов (запас программ на неделю) но может быть использована и в составе различного технологического оборудования.

Другим примером цифрового интегрального таймера является большая интегральная схема КР580ВИ53. Она входит в состав микропроцессорного комплекта КР580 и предназначена для формирования различных временных задержек электрических импульсов и деления частот (режим работы – программируемый [2]).

Аналоговые интегральные таймеры по сравнению с цифровыми обладают менее сложной структурой (меньшее число дискретных компонентов на кристалле), проще управляются и более дешевы. Времязадающим элементом для них является RC – цепочка. Для обрабатывания стабильных временных интервалов элементы ее должны иметь минимальные значения температурных коэффициентов сопротивления и емкости. Что касается зависимости временных интервалов от величины напряжения питания, то благодаря оригинальному схемному решению (впервые использованному при создании микросхемы NE555 [3]) она значительно меньше, чем у одновибраторов, построенных на основе биполярных (например, микросхема К155АГ1 [4]) или МОП-транзисторов [5].

По функциональному составу внутренних узлов аналоговые таймеры не являются полностью аналоговыми. Они наряду с компараторами напряжения, которые относят к аналоговым ИС, содержат узлы, выполняющие цифровые функции: логиче­ские вентили, триггеры, счетчики и др. Компараторы в таймерах обеспечивают повышение чувствительности их цифровых компонентов от единиц вольт до долей милли­вольта к изменениям входных напряжений. Таким об­разом, основные функции в аналоговых таймерах выполняют циф­ровые узлы, точность же формирования интервала времени определяется в первую очередь компараторами напряжения.

1.1. Классификация и принципы построения таймеров

Массовое применение таймеров в аппаратуре, раз­нообразие решаемых ими задач и, следовательно, мно­гообразие требований, предъявляемых к их параметрам в зависимости от типа аппаратуры и рода выпол­няемых функций, обусловило создание большого семей­ства полупроводниковых таймеров.

Все аналоговые таймеры делятся на два класса: однотактные и многотактные со встроенным счетчиком ( см. рис. 1.1, ст. 27) [6].

Однотактные таймеры применяются, если длитель­ность формируемых временных интервалов лежит в пределах от 1 мкс до 1 ч. Семейство таких таймеров можно разделить на две группы (рис. 1.2, ст. 27). К первой группе относятся таймеры общего применения, имеющие по одной, две и четыре ИС на одном кристалле. Вторую группу составляют специализированные тайме­ры: микромощные и помехоустойчивые ИС. Длитель­ность формируемого таймером (рис. 1.2,а) интервала времени определяется током заряда внешнего времязадающег

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать