利用标准RC延时电路实现100倍定时间隔的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种利用标准RC延时电路实现100倍定时间隔的装置，其包括定时器启动/复位电路、标准RC定时电路、电容放电电路、电压跟随器电路、标准RC定时电路的1%充电电流产生电路、比较器电路、基准电压产生电路、比较器正反馈电路；电容C1的正极通过所述电容放电电路连接工作地；A1的输出6脚连接运放2脚，构成电压跟随器，电容C1的正极连接运放A1的3脚；电阻R4两端电压即电阻R2两端电压，A1的6脚连接A2的2脚，A2构成比较器电路，电阻R6、R7产生基准电压，电阻R6、R7的连接点连接运放A2的3脚，运放A2的输出端6脚的信号即为所需要的100倍定时间隔信号。

【技术实现步骤摘要】
利用标准RC延时电路实现100倍定时间隔的装置
本技术涉及一种利用标准RC延时电路实现100倍定时间隔的装置的技术，若希望设计一种长时间RC阻容网络定时器，只要将电容C的充电电流减小为标准RC时间常数电路电流的1%即可实现。
技术介绍
在模拟定时器电路设计领域，无论是最简单的RC阻容网络纯模拟定时器，还是利用模拟电路与数字电路组合的定时器电路，如555时基电路（仍然属于模拟定时器），其定时器部分的最基本电路都是利用RC阻容网络组成的积分电路来实现延时或定时。这些模拟定时器（单稳态电路）都有这样一个缺点，为得到相当长的定时时间间隔，RC时间参数τ（τ=RC）必须相当大。这势必要使用电阻值超过1MΩ的电阻，但目前市场上1MΩ～100GΩ高值电阻器准确度位于±1.0×10-3~±1.0×10-2之间，而且由于在电路中的杂散漏电阻，这样会引起较大的定时误差。或者是要用大容量的电解电容器，这也会由于产生漏电阻而引起定时误差。设计一种长时间RC定时器电路，该电路达到的定时间隔可比标准RC定时器电路能达到的定时间隔长达100倍。其办法是，把电容器的充电电流减少到1%，这样就会增加充电时间，而不需要高阻值的充电电阻或高容量的充电电容。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种结构简单、造价低廉、使用可靠、能实现一种利用标准RC延时电路实现长时间定时的装置。为实现上述目的，本技术提供一种可以利用标准RC延时电路实现100倍定时间隔的装置，其特征在于：所述定时装置包括定时器启动/复位电路、标准RC定时电路、电容放电电路、电压跟随器电路、标准RC定时电路的1%充电电流产生电路、比较器电路、基准电压产生电路、比较器正反馈电路、发光二极管电路；所述标准RC定时电路由电阻R2连接正向的电解电容C1组成，供电12V依次通过电阻R5、所述标准RC定时电路到工作地；所述电容放电电路由电阻R1连接所述定时器启动/复位电路S1组成，电容C1的正极通过所述电容放电电路连接工作地；运放A1的输出6脚连接运放A1的反相输入端2脚，由运放A1及外围元件构成所述电压跟随器电路，运放A1的7脚连接12V供电，A1的4脚、1脚连接工作地，A1的8脚通过电容C2连接工作地，A1的5脚通过电位器R3连接工作地，电容C1的正极连接运放A1的同相输入端3脚；12V供电依次连接电阻R5、电阻R4、运放A1的输出端6脚构成所述标准RC定时电路的1%充电电流产生电路，电阻R5、R4的连接点连接电阻R2的上端；运放A1的输出端6脚连接运放A2的反相输入端2脚，运放A2及外围元件构成所述比较器电路，12V供电依次通过电阻R6、R7连接工作地构成所述基准电压产生电路，电阻R6、R7的连接点连接运放A2的同相输入端3脚，运放A2的7脚连接供电12V，A2的4脚连接工作地，运放A2的输出端6脚通过电阻R8连接运放A2的同相输入端3脚，运放A2的输出端6脚依次通过电阻R9、正向发光二极管LEDA连接工作地，运放A2的输出端6脚的信号即为所需要的100倍定时间隔信号。所述电压跟随器电路，运放A1的5脚与工作地之间的电位器R3的滑动端连接工作地。附图说明附图1用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，附图1是利用标准RC时间常数电路实现100倍定时间隔的电气原理图。具体实施方式标准RC时间常数电路实现100倍定时间隔的电气原理利用标准RC时间常数电路实现100倍定时间隔的电气原理如图1所示，同时列举一个应用：设计一个驱动发光二极管的定时器电路，要求每接收到一个负脉冲时，发光管持续点亮100秒后熄灭。可以看到，该设计包括定时器启动电路、标准RC时间常数电路、电容放电电路、电压跟随器电路、RC定时器电路的充电电压产生电路、比较器电路、基准电压产生电路、比较器正反馈电路、发光二极管电路等。所谓标准时间常数是指仅有一个电阻、一个电容组成的阻容网络构成的时间常数，在该电路设计中，所谓标准RC时间常数电路由电阻R2、电容C1组成，故标准的RC时间常数τ=R2C1，在标准RC时间常数电路里，12v电源电压通过电阻R5为标准时间常数电路提供充电电压。按下定时器电路启动/复位按钮开关S1，标准时间常数电路中的电容C1通过放电电路R1放电，电容C1电压接近于“0”V，形成一个负脉冲，电容C1的电压就是运放A1同相输入端电压。运放A1的输出端与反相输入端直接连接，故A1构成一个电压跟随器电路，故A1的输出端电压也为“0”V，运放A2的反相输入端为“0”。运放A2构成一个电压比较器，由于电阻R8（1M）比电阻R7（5.6K）大得多，故由电阻网络R6、R7为比较器A2的同相输入端提供一个大约7.5V的基准电压，这时比较器A2的反相输入端电位比同相输入端低，这样比较器A2的输出变为高电平，发光二极管LED通过限流电阻R9点亮。电压跟随器A1的输出端通过电阻R4、R5连接供电电源，由于标准时间常数电路R2/C1中的电阻R2（1M）比电阻R4（100Ω）大得多，故仔细分析当前电路的状态，加在电阻R4两端的电压UR4可由下式求出：定时器电路启动/复位按钮开关S1按下的瞬间，基于运放A1“虚短、虚断、跟随”的特性，标准时间常数电路之电阻R2的端电压就等于电阻R4的端电压120mV，故电阻R4可以称为本设计RC定时器电路的充电电压产生电路。因此，标准时间常数电路的电容C1通过电阻R2的充电电流IC1为：这一电流为标准时间常数电路R2/C1通过电阻R5直接接到供电电源时，所产生的电流的1/100。当然，如果时间常数电路的C1是由恒定的120mV进行充电，则会很快达到这一电压并会中断充电，但是R4的下端接回到电压跟随器A1的输出端，随着C1充电电压的升高，跟随器输出端同步升高，电阻R4两端电压亦由120mV电压逐渐降低，当然电阻R2亦如此。故针对C1的充电电流亦由1%的充电电流（120nA）逐渐降低。当电容C1上电压或者说跟随器A1的输出电压上升到7.5V时，该电压恰好等于比较器A2的同相端基准电压，C1电压再升高无穷小量，比较器A2的反相端电压将高于同相端基准电压，A2的输出端反转为低电平，至此，定时器定时结束，发光二极管LED熄灭。比较器A2的输出端与同相输入端之间连接有电阻R8，由R8为A2提供少量的正反馈，将A2变成一个滞回比较器，由于R8阻值（1MΩ）比R7大的多，故滞回比较器的回差电压ΔU极小。故电阻R8的存在是为了防止跟随器A1的输出端附着在直流电压上的噪声电压，在其通过滞回比较器A2的阈值点时被A2放大（A2输出反转），如果没有R8的存在，会引起乱真输出脉冲，导致定时器定时提前结束。定时器定时间隔T由下式确定：其中电阻单位为欧姆，电容单位为微法，时间单位为秒。这一式子看起来似乎有些复杂，但是用图中所给定的元件参数值时可以求出定时间隔为100C1，这里的C1以微本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用标准RC延时电路实现100倍定时间隔的装置，其特征在于：所述装置包括定时器启动/复位电路、标准RC定时电路、电容放电电路、电压跟随器电路、标准RC定时电路的1%充电电流产生电路、比较器电路、基准电压产生电路、比较器正反馈电路、发光二极管电路；所述标准RC定时电路由电阻R2连接正向的电解电容C1组成，供电12V依次通过电阻R5、所述标准RC定时电路到工作地；所述电容放电电路由电阻R1连接所述定时器启动/复位电路S1组成，电容C1的正极通过所述电容放电电路连接工作地；运放A1的输出6脚连接运放A1的反相输入端2脚，由运放A1及外围元件构成所述电压跟随器电路，运放A1的7脚连接12V供电，A1的4脚、1脚连接工作地，A1的8脚通过电容C2连接工作地，A1的5脚通过电位器R3连接工作地，电容C1的正极连接运放A1的同相输入端3脚；12V供电依次连接电阻R5、电阻R4、运放A1的输出端6脚构成所述标准RC定时电路的1%充电电流产生电路，电阻R5 、R4的连接点连接电阻R2的上端；运放A1的输出端6脚连接运放A2的反相输入端2脚，运放A2及外围元件构成所述比较器电路，12V供电依次通过电阻R6、R7连接工作地构成所述基准电压产生电路，电阻R6、R7的连接点连接运放A2的同相输入端3脚，运放A2的7脚连接供电12V，A2的4脚连接工作地，运放A2的输出端6脚通过电阻R8连接运放A2的同相输入端3脚，运放A2的输出端6脚依次通过电阻R9、正向发光二极管LEDA连接工作地，运放A2的输出端6脚的信号即为所需要的100倍定时间隔信号。/n...

【技术特征摘要】
1.一种利用标准RC延时电路实现100倍定时间隔的装置，其特征在于：所述装置包括定时器启动/复位电路、标准RC定时电路、电容放电电路、电压跟随器电路、标准RC定时电路的1%充电电流产生电路、比较器电路、基准电压产生电路、比较器正反馈电路、发光二极管电路；所述标准RC定时电路由电阻R2连接正向的电解电容C1组成，供电12V依次通过电阻R5、所述标准RC定时电路到工作地；所述电容放电电路由电阻R1连接所述定时器启动/复位电路S1组成，电容C1的正极通过所述电容放电电路连接工作地；运放A1的输出6脚连接运放A1的反相输入端2脚，由运放A1及外围元件构成所述电压跟随器电路，运放A1的7脚连接12V供电，A1的4脚、1脚连接工作地，A1的8脚通过电容C2连接工作地，A1的5脚通过电位器R3连接工作地，电容C1的正极连接运放A1的同相输入端3脚；12V供电依次连接电阻R...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁永香，崔建国，李光序，崔燚，崔建峰，
申请(专利权)人：山西工程技术学院，崔建国，
类型：新型
国别省市：山西;14