|
定時器電路是一種實用電路，包括固定時間定時器、時間可變定時器、倒計時定時器等。定時器啟動后即自動運行，定時時間結束時會發出聲、光提示，也可控制負載的動作。 簡單定時電路 圖1所示為最簡單的定時器電路，以單向晶閘管VS為核心組成， R 1 為定時電阻， C 1 為定時電容，HA為自帶音源的電磁訊響器，S為電源開關。定時時間由 R 1 和 C 1 確定， R 1 和 C 1 越大，定時時間越長。 
圖1 簡單定時器電路 打開電源開關S后，電源+ V CC 開始經 R 1 向 C 1 充電。由于電容器兩端電壓不能突變， C 1 上電壓仍為“0”，單向晶閘管VS無觸發電壓而截止，自帶音源訊響器HA無聲。 隨著時間的推移， C 1 上所充電壓越來越高。當 C 1 上電壓達到單向晶閘管VS的觸發電壓時，VS被觸發而導通，自帶音源訊響器HA發聲，提示定時時間結束。 晶體二極管VD 1 、VD 2 串聯后接在單向晶閘管VS的控制極回路中，作用是提高晶閘管控制極的觸發電壓。因為 C 1 上電壓必須超過兩個二極管的管壓降才能觸發晶閘管，從而在同樣大小的定時電阻與電容的情況下，獲得更長的定時時間。 R 2 為 C 1 的泄放電阻，定時結束切斷電源開關S后，可以迅速將 C 1 上電壓放掉，以利再次啟動定時器。 單穩型定時電路 單穩態觸發器本身就是一個定時電路。時基電路構成的單穩態定時器電路如圖2所示。RC組成定時網絡，時基電路IC的置“0”端（第6腳）和放電端（第7腳）并接于定時電容 C 上端。觸發脈沖 U i 從時基電路的置“1”端（第2腳）輸入，輸出信號 U o 由第3腳輸出。時基電路構成的單穩態觸發器由負脈沖觸發，輸出一個脈寬為 T W 的正矩形脈沖。
圖2 單穩型定時電路 電路工作過程分析如下。 ① 電路處于穩態時， U o =0，放電端（第7腳）導通到地，電容 C 上無電壓。 ② 當負觸發脈沖 U i 加到時基電路IC第2腳時，電路翻轉為暫穩態， U o =1，放電端（第7腳）截止，電源+ V CC 開始經 R 向 C 充電。 ③ 由于 C 上電壓直接接到時基電路IC的置“0”端（第6腳），當 C 上的充電電壓達到2/3Vcc（置“0”端閾值）時，電路再次翻轉回復穩態。 U o 的輸出脈寬 T W =1.1 RC 。 聲光提示定時器 聲光提示定時器具有定時工作指示燈，在定時結束時同時發出聲、光提示。聲光提示定時器電路如圖3所示，由單向晶閘管VS和晶體管VT 1 ～VT 3 等組成，VD 2 和VD 3 是發光二極管，HA是自帶音源訊響器，S是電源開關，SB是啟動按鈕。
圖3 聲光提示定時器電路圖 晶體管VT 1 、VT 2 等構成單穩態觸發器，定時時間取決于單穩態觸發器的輸出脈寬 T W ，由 C 1 經 R 2 的放電時間決定， T W =0.7 R 2 C 1 。 晶體管VT 3 、單向晶閘管VS等構成指示和提示電路。綠色發光二極管VD 2 為定時器工作指示燈，由晶體管VT 3 控制， R 8 為其限流電阻。紅色發光二極管VD 3 為定時結束提示燈， R 9 為其限流電阻。VD 3 與自帶音源訊響器HA均由晶閘管VS控制。 應用定時器時，按一下啟動按鈕SB，觸發單穩態觸發器翻轉至暫穩態，VT 2 集電極輸出高電平，使晶體管VT 3 導通，VD 2 發光（綠色）表示定時器已工作。此時晶閘管VS因控制極無觸發電壓而截止，VD 3 不發光，HA不發聲。 定時結束時，單穩態觸發器自動回復穩態，VT 2 集電極輸出為“0”，使晶體管VT 3 截止，VD 2 熄滅。同時VT 3 的集電極電壓加至晶閘管VS控制極，觸發VS導通，使VD 3 發光（紅色）、HA發聲，提示定時已結束。切斷電源開關S后，提示聲光停止。 時間可變的定時器 時間可變定時器的定時時間可根據需要設定，最短為1s，最長為1000s。在定時時間內，發光二極管點亮指示。定時時間終了，發出6s左右的提示音。 圖4所示為時間可變定時器電路。電路采用了兩個集成單穩態觸發器，第一個單穩態觸發器IC 1 構成定時器主體電路，第二個單穩態觸發器IC 2 構成提示音電路。SB為定時啟動按鈕，S 2 為電源開關。
圖4 時間可變定時器 （1）定時控制電路 定時控制電路由集成單穩態觸發器IC 1 等構成，采用 TR + 輸入端觸發，當按下啟動按鈕SB時，正觸發脈沖加至 TR + 端，IC 1 被觸發，其輸出端 Q 便輸出一個寬度為 T w 的高電平信號。 輸出脈寬 T w 由定時電阻 R 和定時電容 C 決定， T w =0.7 RC ，改變定時元件 R 和 C 的大小即可改變定時時間。電路中，定時電阻 R 等于RP與 R 2 之和，定時電容 C 等于 C 1 、 C 2 、 C 3 中被選中的一個。 S 1 為定時時間設定波段開關，S 1 指向 C 1 時定時時間為1～10s（由RP調節，下同），S 1 指向 C 2 時定時時間為10～100s，S 1 指向 C 3 時定時時間為100～1000秒。RP為定時時間調節電位器，因為定時電阻 R =RP+ R 2 ，調節RP，可使 R 最小為330kΩ、最大為3.33MΩ，調節率達10倍。 （2）發光指示電路 發光指示電路由晶體管VT 1 和發光二極管VD等構成。當集成單穩態觸發器IC 1 輸出端 Q 為高電平時，晶體管VT 1 導通使發光二極管VD發光。 R 4 為VD的限流電阻，改變R 4 可調節VD的發光亮度。 （3）提示音電路 提示音控制電路由集成單穩態觸發器IC 2 等構成，定時時間由 R 6 、 C 5 確定，約為6s。當IC 1 定時結束時，其杠Q端由低電平變為高電平，上升沿加至IC 2 的 TR + 端，IC 2 被觸發，IC 2 的 Q 端便輸出一個寬度為6s左右的高電平信號，使發聲提示電路工作。 當集成單穩態觸發器IC 2 輸出端 Q 變為高電平時，其上升沿經 C 6 、 R 7 微分電路產生正脈沖觸發可關斷晶閘管VS導通，使自帶音源訊響器HA發出提示音。當IC 2 暫穩態結束、輸出端 Q 回復低電平時，其下降沿經 C 6 、 R 7 微分電路產生負脈沖觸發可關斷晶閘管VS截止，使HA停止發聲。 （4）開機清零電路 為了防止開機時定時器被誤觸發，電路中設計了開機清零電路，由 R 5 、 C 4 等構成。在接通電源開關S 2 的瞬間，因 C 4 上電壓不能突變， U C4 =0，加至兩個單穩態觸發器的杠R端使其清零。
|
