подаче на вход запуска импульса включается внутренний мультивибратор на однотактном таймере, генерируя импульсы длительностью Tu = RtCt. Подключенный к выходу таймера iV-разрядный двоичный счетчик подсчитывает входные импульсы и формирует на Л-выходах счетчика временные интервалы, длительность которых может устанавливаться от до (2--1)Ги. На первом выходе формируется импульс длительностью Ги, на втором - длительностью 2Ги, а на Л-м - длительностью 2-Ги. Счетчик допускает объединение выходов, причем длительность формируемого в этом случае временного интервала определяется суммой длительностей импульсов на объединенных выходах. Например, объединены выходы, формирующие отдельно импульсы длительностью Ги, 8Ги и 128Ги, тогда длительность формируемого временного интервала Ги-fSTn-f 128Ги = 137Ги. Таким образом, объединяя соответствующие выходы, можно получить любую длительность импульса или задержку его фронта в диапазоне Ги- (2--\)Т . Выполнение таким таймером предварительно заданной программы можно прервать, подав на специальный вход импульс сброса. Для синхронной работы внутреннего однотактного таймера и счетчика используется управляющая логика.

В настоящее время серийно выпускается однотактный таймер 1006ВИ1. Этот таймер состоит из трех функциональных узлов: двух компараторов напряжения на входе, 7?5-триггера и инвертирующего усилителя мощности на выходе (рис. 1.29). Внутренний резисторный делитель задает по-роговые напряжения, равные 26п/З для компаратора Л / и [/п/3 для компаратора А2. Длительность генерируемых выходных От импульсов устанавливается внешней времязадающей цепью RtCi. Напряжение питания U, подклю- 21 чаемое к выводу 8 и измеряемое Вхг относительно вывода 1, должно Разряд лежать в пределах 5-16,5 В. При- 5 л-

\GSpae

\Выход

ращение собственного потребляе-

мого таймером тока на 1 В изме- Общий нения [/п равно примерно 0,7 мА.

Выход таймера обеспечивает вте- Рис 1.29. Структура таймера 1006ВИ1 кающий и вытекающий токи до

200 мА, что позволяет управлять непосредственно лампочками и даже электромагнитными реле. Выходное сопротивление - около 10 Ом как для низкого ( выхО,! В), так и для высокого ([/вых [/п-0,5 В) уровней выходного напряжения. Запуск таймера осуществляется подачей на вывод 2 напряжения меньше [/ /3 (эту цепь обычно называют триггерным входом). По отношению к выводу 3 этот вход является инвертирующим. При высоком напряжении на выводе 2 состоянием выхода таймера можно управ-

лять с помощью компаратора А1 по выводу 6, называемому обычно пороговым входом. Относительно изменений выходного напряжения этот вывод является неинвертирующим входом таймера. Входной ток, втекающий для компаратора Л/ (вывод 6) и вытекающий для компаратора А2 (вывод 2), не превышает 0,5 мкА. Для сброса таймера, т. е. установления на его выходе низкого напряжения, независимо от напряжения на выводах 2 и 5 используется вывод 4. Если напряжение на этом выводе меньше 0,4 В, напряжение на выводе 3 равно 0,1 В. При напряжении больше 1 В на выводе 4 цепь сброса выключена и не влияет на работу таймера. В дополнение к низкоомному выходу таймер имеет и вспомогательный высокоомный выход (вывод 7), представляющий собой открытый коллектор транзистора VT1. Этот вывод обычно используется для организации обратной связи с выхода на входы таймера. Допустимое изменение напряжения на выводах 2, 4, 6 и7 лежит в пределах О-16,5 В. В таймере имеется доступ через вывод 5 и к двум другим входам внутренних компараторов, на которые поданы пороговые напряжения. Этот вывод от резисторно-го делителя позволяет дополнительно управлять работой таймера, изменяя пороговые напряжения компараторов при постоянном напряжении питания. Рекомендуется шунтировать вывод конденсатором емкостью л; 0.01 мкФ, чтобы избежать влияния внешних помех и пульсаций напряжения питания на точность работы таймера.

В режиме прямой трансляции сигнала со входа на выход таймер может работать в диапазоне частоты .до 10 МГц. Однако приводимое в справочных данных значение погрешности формирования временного интервала, равное 0,5%, измеряется обычно при формировании импульсов длительностью 10 мкс. Время нарастания выходного напряжения таймера не превышает 100 не.

Временные параметры этого таймера слабо зависят от изменений напряжения Un и температуры и полностью определяются схемами внутренних компараторов и качеством биполярной технологии их изготовления. В таймерах изготовленных по КМОП-технологии, отличающейся худшим согласованием параметров парных транзисторов, зависимость от Un и температуры выше, чем у таймеров, изготовленных по биполярной технологии.

Особенности применения таймера этого типа связаны с неидеальностью параметров его узлов. Чтобы параметры времязадаю-щей RtCi-nemi не влияли на точность формирования временных интервалов, необходимо ограничить диапазон изменения сопротивления Rt и емкости Cf. Максимальное сопротивление Rt определяется входным током /вх компараторов, протекающим по цепям выводов 2 и 6. Для формирования устойчивых временных интервалов достаточно выбрать максимальное сопротивление Rt из условия /?; max < (/п вх, где max 20 МОм при [/ii= 10 В и /вх 7i0,5 мкА. При включении таймера по схеме мультивибратора, когда выводы 2 и 6 объединены, входные токи, втекающие по цепи вывода 6 и вытекающие по цепи вывода 2, могут взаимоком-пенсироваться и таймер может сохранить работоспособность при

Rt>Rt max. В режиме же одновибратора при Rt20 МОм отдельные образцы микросхем таймера не будут выполнять требуемую функцию. Поэтому не рекомендуется использовать времязадаю-щие сопротивления i?i>10 МОм.

Минимальное сопротивление Rt определяется максимально допустимым током, протекающим через внутренний транзистор VTI таймера, при его насыщении. Хотя допустимый выходной ток по выводу 7 устанавливают обычно равным 100 мА, нецелесообразно применять малые сопротивления Rt в сочетании с большими емкостями Cf. Объясняется это тем, что при разряде конденсаторов Ct большой емкости транзистор VT1 не мгновенно переходит в режим насыщения, а только через некоторое конечное время ta. В течение этого времени транзистор работает в активном режиме со средним значением напряжения коллектор - эмиттер около [/r/2. Если Rt mm выбрано из условия Rt min>Ua/lOO мА, то транзистор VT1 может выйти из строя из-за чрезмерной рассеиваемой в нем мощности. Поэтому рекомендуется при формировании малых временных интервалов ограничиться величиной Rt min = = 1 кОм и выбрать исходя из этого емкость Ct. Если же таймер применяется в схеме, где СгЮО пФ, то сопротивление Rt может быть уменьшено до 150 Ом, что для аппаратуры специального назначения должно подтверждаться соответствующими техническими условиями.

Минимальная емкость времязадающего конденсатора Ct должна быть значительно больше изменений собственной входной емкости таймера в зависимости от напряжения на выводах 2, 6 и 7. Поскольку изменение входной емкости при перезаряде Ct не превышает нескольких пикофарад, не рекомендуется использовать С(<:100 пФ при формировании то.чных временных интервалов. Можно применять конденсаторы Ct сколь угодно большой емкости, если их ток утечки пренебрежимо мал. Фактически же чем выше емкость конденсатора, тем больше его ток утечки. Для нормальной работы таймера необходимо, чтобы ток утечки Ct был меньше зарядного тока через Rt- Для формирования точных временных интервалов ток утечки через Ct должен быть на два порядка меньше его зарядного тока.

Выходной инвертирующий усилитель таймера работает в режиме класса АБ, вследствие чего на переходной характеристике возникает полка длительностью 10-20 не при напряжении 1,5 В. Если таймер нагружен на быстродействующие ТТЛ-схемы (например, серий 530 или 533), то наличие такой полки недопустимо, так как она находится в их пороговой области и может вызвать ложное срабатывание. Чтобы выровнять линию переходного процесса, необходимо выход таймера зашунтировать конденсатором емкостью около 100 пФ.

Основная схема включения однотактного таймера для работы в режиме одновибратора приведена на рис. 1.30. Работает такой одновибратор следующим образом. При положительном входном напряжении, большем [/п/3, .RS-триггер таймера удерживает вну-