Элементы времени на ОУ

Элементы времени на ОУ

В элементе задержки срабатывания (рис, 3.16) пусковым элементом является А1, и при отсутствии пускового сигнала на его выходе —U_вых _max диод VD1открыт в основном током резистора R1 ,а VD2 — током R2, конденсатор С1 разряжен. На резисторе R4 делителя R3-R4выделяется положительное опорное напряжение, подаваемое на И-вход А2; следовательно, на его выходе имеется максимальное отрицательное напряжение. Учитывая, что А2 питается напряжением 0—15 В, для последующей схемы это эквивалентно нулевому сигналу. Конденсатор С2 способствует помехоустойчивости элемента. Появлению пускового сигнала соответствует появление на выходе А1 напряжения +U_вых _max , оба диода запираются, а С1 заряжается через R2, поскольку входным током Н-входа, составляющим доли или единицы микроампер, можно пренебречь. Когда напряжение на С1 превзойдет опорное напряжение на доли или единицы милливольт, А2 переключается, на его выходе появляются +U_вых _max , что эквивалентно логической единице.

При длительном сигнале С1 заряжается до Е_п ,а при возврате элемента C1 быстро разряжается через R1 с малым сопротивлением; через весьма малое время напряжение на нем становится ниже U_оп ,что приводит к возврату в исходное состояние А2, а после полного разряда С1 элемент готов к повторному действию.

Вариант рассмотренной схемы (рис. 3.17) отличается тем, что пусковым является логический элемент серии К561 с напряжением питания 9В и наличием ПОС на Н-входе ОУ. В режиме ожидания на выходе НЕ1 имеется 0, С1 заряжен малым напряжением, равным сумме падений напряжения на VD1 и R1. На Н-вход А1 подается положительное напряжений U_оп, равное падению напряжения на R4 от суммы двух токов - через R3 и R5, поэтому на выходе А1 имеется единичное напряжение. При срабатывании элемента U_оп скачкообразно снижается, что способствует помехоустойчивости элемента в режиме срабатывания. Вариант элемента задержки на возврат (рис. 3.18) управляется логическим элементом серии K511, на выходе которого в режиме ожидания имеется единичный сигнал, VD1 закрыт, С1 практически полностью разряжен. На И-вход А1 подастся опорное напряжение, выделяемое на R4 делителя R3—R4, а на Н-вход — практически полное значение Е_п ,поэтому на выходе схемы единичное напряжение. При пуске схемы на выходе НЕ1 появляется 0, VD1 открывается, что приводит к немедленному переключению А1 и появлению нулевого выходного сигнала.

Через резистор R1с малым сопротивлением С1 быстро заряжается до напряжения, близкого к Е_п, а после исчезновения пускового сигнала, когда VD1 вновь закрывается, С1 разряжается на резистор R2 с большим сопротивлением, поддерживая нулевой выходной сигнал А1 до тех пор, пока напряжение на нем не станет меньше значения E_п — U_оп.

В измерительных органах может использоваться упрощенная схема задержки возврата (рис. 3.19), в которой в режиме ожидания U_вх = 0, а пусковой сигнал равен +U_вых _max≈ E_п или —U_вых _max≈ —E_п

В режиме ожидания ток резистора R2 с высоким сопротивлением разветвляется по ветвям диодного моста, открывая все диоды, и далее проходит через равный ему резистор с сопротивлением R3 = R2. Конденсатор С1 заряжен до удвоенного прямого падения напряжения на диоде, на выходе А1 имеется —U_вых _max.

При появлении на входе + U_вых _max конденсатор С1 через резистор R1 с малым сопротивлением и диоды VD2, VD3 быстро заряжается разностью токов резисторов R1 и R3 до обратного напряжения, близкого к U_вых _max .За весьма малое время С1 перезаряжается до нуля, что приводит к переключению А1 и появлению выходного U_вых _max. После исчезновения входного сигнала С1 перезаряжается током, проходящим через R2, R3, и время задержки становится равным времени разряда С1 до нуля. При появлении на входе — U_вых _max элемент работает аналогично, но С1 заряжается через VDI, VD4 разностью токов резисторов R1 и R3 также до обратного напряжения по абсолютному значению, близкого к — U_вых _max. Элементы ОД могут быть выполнены по специализированным схемам либо на основе элемента ВС по структурной схеме рис. 3.6, а.+3