RC延时电路简要分析

EDN电子技术设计2022-05-11 08:32:07

延时电路经常会用到,最简单的就是RC电路。


图一是最简单的RC延时电路,目的是延时点亮LEDR1C1充电,等电容电压到达三极管基极导通电压大概0.7V时,三极管开通,LED点亮,二极管D1是让C1可以快速放电的作用。

延时时间 ,其中V1为电源电压,V0为电容初始时刻电压,Vtt时刻电容电压。在这个电路里,V1=5VV0=0VVt=0.7V。延时大概1.5S

电路虽然结构简单,但是要实现较大的延时就要选用大容量的电容,而且充电电阻R1不能太大,否则三极管不能处于开关状态。


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图一

图二

再看图二,主要是多加了一个2.7V的稳压二极管D2,这时候情况就有所改观。可以看到,令三极管开通的电容电压提高了2.7V,也就是说Vt=0.7+2.7=3.4V。代入公式算得延时t=5.7S。本人在Multisim11.0中仿真结果不相上下。图二中R3电阻是为了把稳压二极管的反向漏电流导走,防止充电过程中三极管微导通。

图三

最后看图三,为了提高延时精度,使用了电压比较器。电容电压作为反相端输入,R3R2对电源的分压作为同相端输入。初始状态时,V+ > V- ,比较器输出高电平,LED不亮;当电容电压升高到Vt时,V- > V+ ,比较器输出低电平,LED被点亮。R5是正反馈电阻,可以有效消除输出抖动。要算出延时时间就要先算出Vt,初始状态下,比较器输出高电平,R5相当于与R3并联,于是算出

代入公式

,再代入R1和C1,得到延时为5S。

这里分压电阻R3R2采用了特殊的比值,使得取ln刚好为1,这样延时时间仅仅由R1C1来决定,给计算带来了简便,同时与电源电压V1也没有任何关系。这个电路可以用在延时精度较高的场合。


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