精確長延時電路圖的設(shè)計
延時電路是一種能夠在一定時間內(nèi)延遲信號傳輸或處理的電子元件。它在許多電子設(shè)備和系統(tǒng)中起著重要作用,例如在數(shù)字電路、通信系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。延時電路的工作原理主要是通過控制電路中的電容、電感、晶體管等元件的充放電過程來實現(xiàn)信號的延遲。
延時電路通常由一個或多個延時元件組成,其中最常見的是RC延時電路和555定時器。在RC延時電路中,通過調(diào)節(jié)電阻和電容的數(shù)值,可以控制電路的時間常數(shù),從而實現(xiàn)延時功能。而555定時器則是一種集成電路,通過內(nèi)部的比較器、觸發(fā)器和放大器等部件,可以實現(xiàn)更精確的延時控制。
在實際應(yīng)用中,延時電路可以用來控制信號的觸發(fā)時間、脈沖寬度、周期等參數(shù),從而實現(xiàn)對系統(tǒng)運行的精確控制。例如在通信系統(tǒng)中,延時電路可以用來同步數(shù)據(jù)傳輸、控制信號的傳輸速率;在計算機控制系統(tǒng)中,延時電路可以用來實現(xiàn)時序控制、脈沖生成等功能。
總的來說,延時電路是一種非常重要的電子元件,它在現(xiàn)代電子技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用。通過掌握延時電路的工作原理和應(yīng)用技巧,我們可以更好地設(shè)計和優(yōu)化電子系統(tǒng),實現(xiàn)更高效、穩(wěn)定的信號處理和控制功能。
眾所周知,說到延時,很多人都會想到用軟件件來實現(xiàn),比如定時器之類的。今天就來說說用硬件來實現(xiàn)定時的方式,雖說沒有那么準,但是有些場合還是用得到的。今天我們來介紹一下6種延時電路工作原理。
1、 精確長延時電路圖

該電路由CD4060 組成定時器的時基電路,由電路產(chǎn)生的定時時基脈沖,通過內(nèi)部分頻器分頻后輸出時基信號。在通過外設(shè)的分頻電路分頻,取得所需要的定時控制時間。
通電后,時基振蕩器震蕩經(jīng)過分頻后向外輸出時基信號。作為分頻器的IC2 開始計數(shù)分頻。當(dāng)計數(shù)到10 時,Q4 輸出高電平,該高電平經(jīng)D1 反相變?yōu)榈碗娖绞筕T 截止,繼電器斷電釋放,切斷被控電路工作電源。
與此同時, D1 輸出餓低電平經(jīng)D2 反相為高電平后加至IC2 的CP 端,使輸出端輸出的高電平保持。
電路通電使IC1、IC2 復(fù)位后,IC2 的四個輸出端,均為低電平。而Q4 輸出的低電平經(jīng) D1 反相變?yōu)楦唠娖?,通過R4 使VT 導(dǎo)通,繼電器通電吸和。這種工作狀態(tài)為開機接通、定時斷開狀態(tài)。
2、 RC延時電路

RC延時電路如圖所示,電路的延時時間可通過R或C的大小來調(diào)整,但由于延時電路簡單,存在著延時時間短和精度不高的缺點。對于需要延時時間較長并且要求準確的場合,應(yīng)選用時間繼電器為好。
在自動控制中,有時為了便被控對象在規(guī)定的某段時間里工作或者使下一個操作指令在適當(dāng)?shù)臅r刻發(fā)出,往往采用繼電器延時電路。圖給出了幾種繼電器延時電路。
圖(a)所示電路為緩放緩吸電路,在電路接通和斷開時,利用RC的充放電作用實現(xiàn)吸合及釋放的延時,這種電路主要用在需要短暫延時吸合的場合。有時根據(jù)控制的需要,只要求繼電器緩慢釋放,而不允許緩慢吸合,這時可采用圖(b)所示的電路。
當(dāng)剛接通電源時,由于觸點KK一l為常開狀態(tài),因而RC延時電路不會對吸合的時間產(chǎn)生延時的影響,而當(dāng)繼電器K。吸合后,其觸點Kk-1,閉合,使得繼電器kk的釋放可緩慢進行。簡單的計算出RC延時電路所產(chǎn)生的時間延時,例如R=470K,C=0.15UF 時間常數(shù)直接用R*C就行了。
3、 555構(gòu)成的簡易長延時電路

當(dāng)按下按鈕SB 時,12V 的電源通過電阻器Rt 向電容器Ct 充電,使得6 腳的電位不斷升高,當(dāng)6 腳的電位升到5 腳的電位時,電路復(fù)位定時結(jié)束。
由于在5 腳串上了一個二極管VD1 使得5 腳電位上升,因此比一般接法(懸空或通過小電容接地)具有了更長時間的定時。
4、 由兩個555時基電路構(gòu)成的長延時電路

IC1 555 時基電路接成占空比可調(diào)的自激多諧振蕩器。當(dāng)按下按鈕SB 后,12V 的直流電壓加到電路中,由于電容器C6 的電壓不能突變,使得IC2 電路的2 腳為低電平,IC2 電路處于置位狀態(tài),3 腳輸出高電平,繼電器K 得電,觸點K-1、K-2 閉合,K-1 觸點閉合后形成自鎖狀態(tài),K-2 觸點連接用電設(shè)備,達到控制用電設(shè)備通、斷的作用。
同時IC1 555 時基電路開始形成振蕩,因此3 腳交替輸出高、低電平。當(dāng)3 腳輸出高電平時,通過二極管VD3、電阻器R3 對電容器C3 充電。
當(dāng)3 腳輸出低電平時,二極管VD3截止,C3 沒有充電,因此只有在3 腳為高電平時才對C3 充電,所以電容器C3 的充電時間較長。
當(dāng)電容器C3 的電位升到2/3VDD 時,IC2 555 時基電路復(fù)位,3 腳輸出低電平,繼電器K 失電,觸點K-1、K-2 斷開,恢復(fù)到初始狀態(tài),為下次定時做好準備。
5、 單運放構(gòu)成的單穩(wěn)延時電路

常態(tài)時,IC輸出保持低電平,這個狀態(tài)是穩(wěn)定的。當(dāng)負脈沖經(jīng)C1輸入至反相端時,反相端電位低于同相端電位,輸出端由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平,這個狀態(tài)是不穩(wěn)定的。
此高電平經(jīng)R1、R2分壓后加至IC的同相端,使同相端電位高于反相端,從而保持高電平輸出。同時,該高電平經(jīng)R3和C2充電,當(dāng)C2上電壓被充至使反相端電位高于同相端電位時,其輸出端又翻轉(zhuǎn)為低電平。
此時,同相端電位約為零,而C2上的電壓經(jīng)VD1迅速向輸出端放電,使電路加速恢復(fù)到初始狀態(tài)。
電路穩(wěn)定后反相端電位仍高于同相端電位,使輸出低電平得以保持。
該電路的延時時間T不僅取決于R3、C2,而且還取決于R1、R2的分壓比。
所以,調(diào)節(jié)延時時間十分方便,既可調(diào)整C2、R3進行延時粗調(diào),又可調(diào)整R2進行細調(diào)(分壓比若取1/2~2/3,延時精度較高)。
但是,該電路在上電時的狀態(tài)是隨機的,要使該電路上電后有唯一的輸出狀態(tài),有兩種方法:
一是在電路中增加R4.這樣,在上電時,由于C1上電壓不能突變,電源電壓經(jīng)R4、C1加至反相端,即可置輸出于低電平;
二是在同相端與地之間接一只二極管VD2和一只開關(guān)S(如虛線所示)。
上電時如輸出為高電平,雖然這一狀態(tài)是不穩(wěn)定的,但如上所述,要經(jīng)過時間T輸出才為低電平,而實用上往往需要電路上電時即刻復(fù)位。
為此,可在上電時先將S接通,若輸出為高電平,則C2充電到0.7V即可使電路復(fù)位,大大縮短了電路上電復(fù)位的時間。復(fù)位后將S斷開,電路即可正常工作。
?延時電路?是一種電子電路,其主要功能是在輸入信號和輸出信號之間引入一個時間延遲。延時電路通過使用不同的電子元件和電路設(shè)計來實現(xiàn)這一功能,常見的延時電路包括RC延時電路、555定時器電路、主從JK觸發(fā)器電路等。
延時電路的基本原理
延時電路的基本原理是通過在輸入信號和輸出信號之間引入一個時間延遲。這通常通過使用電容器的充電和放電過程來實現(xiàn)。當(dāng)輸入信號作用于電路時,電容器開始充電,充電時間取決于電容和電阻的乘積(時間常數(shù)τ = RC),這個時間常數(shù)決定了電容充電到63%所需的時間,從而實現(xiàn)了延時效果?12。
常見的延時電路類型及其工作原理
?RC延時電路?:由一個電阻和一個電容組成。當(dāng)輸入信號作用于電路時,電容器開始充電,充電時間取決于電阻和電容的值。通過調(diào)整電阻和電容的值,可以控制延時時間。這種電路結(jié)構(gòu)簡單,但延時時間較短且精度不高?12。
?555定時器電路?:由IC555定時器芯片構(gòu)成。當(dāng)輸入信號作用于電路時,電容器開始充電,當(dāng)電容器充電到一定電壓時,輸出端會發(fā)生變化,從而實現(xiàn)延時效果。通過調(diào)整外部電阻和電容的值,可以精確控制延時時間?13。
?主從JK觸發(fā)器電路?:由兩個JK觸發(fā)器組成。當(dāng)一個觸發(fā)器接收到輸入信號后,會在一定延遲后將信號傳遞給另一個觸發(fā)器,從而實現(xiàn)延時效果。通過調(diào)整觸發(fā)器的延遲時間,可以實現(xiàn)不同的延時效果?3。
?計數(shù)器延時電路?:由計數(shù)器和控制器組成。當(dāng)輸入信號作用于計數(shù)器時,計數(shù)器開始計數(shù),當(dāng)計數(shù)到一定值時,控制器發(fā)出信號,從而實現(xiàn)延時效果。通過調(diào)整計數(shù)器的計數(shù)范圍和控制方式,可以實現(xiàn)不同的延時效果?3。
?單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路?:由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和控制器組成。當(dāng)輸入信號作用于觸發(fā)器時,觸發(fā)器進入一個穩(wěn)定狀態(tài),直到控制器發(fā)出信號將其釋放,從而實現(xiàn)延時效果。通過調(diào)整觸發(fā)器的延遲時間和控制方式,可以實現(xiàn)不同的延時效果?3。
?數(shù)字邏輯延時電路?:由多個邏輯門和觸發(fā)器組成,可以實現(xiàn)復(fù)雜的延時功能。通過設(shè)計不同的邏輯門和觸發(fā)器組合,可以實現(xiàn)精確的延時效果?3。
?微處理器延時電路?:由微處理器和控制器組成,通過編程實現(xiàn)精確的延時功能。微處理器延時電路可以實現(xiàn)非常精確的延時效果,但設(shè)計和實現(xiàn)較為復(fù)雜?3。
應(yīng)用場景
延時電路廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中,例如:
?照明控制?:在燈光控制中實現(xiàn)燈光延遲開啟或關(guān)閉。
?自動控制?:在自動門、自動澆灌系統(tǒng)等應(yīng)用中實現(xiàn)自動控制功能。
?電子設(shè)備?:在電子設(shè)備中實現(xiàn)信號的延遲處理,如遙控器中的按鍵響應(yīng)延遲。
?通信系統(tǒng)?:在通信系統(tǒng)中實現(xiàn)信號的同步和延遲處理。