Краткие теоретические сведения. Одним из функциональных узлов в современной аналоговой микросхемотехнике является полупроводниковый таймер

Одним из функциональных узлов в современной аналоговой микросхемотехнике является полупроводниковый таймер. Электронный таймер - это времязадающая схема, которая используется для построения микроэлектронных формирователей точных интервалов времени длительностью от микросе­кунд до месяцев. Полупроводниковые таймеры в литературе часто называют «интегральными машинами времени». Электронной промышленностью выпус­кается микросхема однотактного таймера КР1006ВИ1, структура которого по­казана на рис.5.1.

Таймер состоит из пяти функциональных узлов: двух компара­торов напряжения DА1 и DА2, RS-триггера, инвертирующего усилителя на выхо­де, разрядного транзистора . Внутренний резисторный делитель задает пороговое напряжение на входах компараторов DА1 и DА2: = /3 на неинвертирующем входе компаратора А2 и =2 /3 на инвертирующем входе компаратора А1. Вы­ходные сигналы компарато­ров могут принимать лишь два значения: высокий уровень логической единицы = , когда на входах компаратора имеет место соотношение > , и низкий уровень логи­ческого нуля = при < Выходы компараторов управ­ляют работой RS-триггера, построенного на логических элементах D1 и D2.

На выход таймера (вывод 3) сигнал передается с выхода RS-триггера через инвертирующий усилитель. Вы­ходной инвертор обеспечивает ток в нагрузке до 200 мА, что позволяет управлять непосред­ственно с выхода таймера микросхемами тран­зисторно-транзисторной логики, электромаг­нитными реле, элементами индикации. Сигнал с выхода RS-триггера управляет также состояни­ем транзистора через который разряжается внешний времязадающий конденсатор С.

Переключение схемы происходит при воздействии управляющих сигналов на триггерный (вывод 2) и пороговый (вывод 6) входы таймера. Подключе­нием к выводу 5 внешнего источника напряжения можно изменять пороги сра­батывания и компараторов.

При построении различных устройств на базе таймера КР 1006ВИ1 сле­дует учитывать, что из-за конечной величины входных токов компараторов ( 0,5 мкА) не рекомендуется к выходам 2, 6 подключать внешние резисторы с номиналом более 20 МОм. Емкость внешнего конденсатора С ограничена только его токами утечки. Время переключения таймера составляет 100 нс, наибольшая частота генерации не превышает 200 кГц. Схема может питаться от источников с напряжением от +5 до +16,5 В.

Как времязадающее устройство таймер может работать в двух режимах одновибратора (ждущего мультивибратора) и мультивибратора (генератора пе­риодических колебаний).