Особенности структур таймеров общего применения

Особенности структур таймеров общего применения. В полупроводниковых таймерах наибольшее распро¬странение получили структуры, использованные в однотактных таймерах NE 555, LM 322 и программируемом XR 2240. Структура таймера КР1006ВИ1, аналогичного NE 555, показана на рис. 1.3,а. Эти таймеры состоят из четырех функциональных узлов: двух компараторов напряжения на входе, RS-триггера и инвертирующего усилителя мощности на выходе [6]. Внутренний резисторный делитель задает пороговые напряжения, рав¬ные 2Un/3 для компаратора А1 и Un/3 для компара¬тора А2. Длительность генерируемых выходных импуль¬сов устанавливается внешней времязадающей цепью RtCt. Аналогичен NE 555 по структуре и параметрам таймер XR 320, разработанный фирмой Ехаг. Этот таймер, в отличие от NE 555, может управляться не только спадом, но и фронтом импульса.

Кроме того, XR 320 в дополнение к низкоомному выходу имеет инверсный выход с открытым коллектором.

Существенным преи¬муществом XR 320 является то, что времязадающий конденсатор Сt заряжается внутренним генератором постоянного тока, величину которого определяет внешний резистор Rt [6]. Благодаря этому напряжение на Сt увеличивается линейно, что важно для некоторых применений однотактных таймеров.

Тем не менее, этот таймер используется сравнительно редко, не имеет такого схемотехнического обеспечения как NE 555 и обладает незначительными преимуществами по сравнению с последним.

Наиболее удачной структурой таймера является использованная в LM322. Этот таймер, второй по массовости применения среди однотактных, существенно превосходит NE 555 по сочетанию пара¬метров точности, быстродействия и потребления. LM322 часто относят к прецизионным, подразуме¬вая под этим не столько его высокие точностные харак¬теристики, сколько специфичность применения в аппа¬ратуре.

Таймер содержит источник опорного напряже¬ния 3,15 В к которому подключается внешний время¬задающий резистор. Применен только один компаратор быстродействие, которого можно увеличить, подключив дополнительный вывод N к источнику питания. За¬пускается таймер положительным фронтом импульса. Таймер LM322 существенно отличается от NE355 конструкцией выходного каскада.

Хотя использованное в схеме включение транзистора VT2 и делает более уни¬версальным выход таймера, для большинства применений предпочтительнее мощный выходной каскад, как в NE355. Наиболее распространенным в современной микроэлектронной аппаратуре среди многотактных программируемых таймеров является XR 2240, полная функ¬циональная схема которого приведена на рис.1.4 [6] Таймер состоит из трех основных узлов, выделенных штрихпунктирными линиями: однотактного таймера подобного NE 555; 8-разрядного двоичного счетчика и управляющего триггера.

Двоичный счетчик и управляющий триггер питаются от внутреннего источника стабилизированного напряжения 6,3 В. Внутренний резисторный делитель устанавливает на входах компараторов А1 и А2 поро¬говые напряжения переключения, равные 3Un/4 и Un/4 соответственно. Выходами двоичного счетчика являют¬ся открытые коллекторы транзисторов VT4-VT12. Триггер D10 управляет работой счетчика D2-D9 и триггера D1 в однотактном таймере, который в свою очередь управляет работой первого каскада D2 счетчи¬ка. 1.3.