延时可通过软件定时器程序实现,也可通过硬件来实现,软件延时的方案定时精确,但是成本比较高,此处不作过多讨论,本篇重点介绍硬件延时电路。硬件延时一般依靠电容的充放电来完成,电容充放电是一个缓慢的过程,如果外加电阻R来限制电容充放电流的大小,可实现更长时间的延时效果,充电时间计算有如下关系式,下式中V1为充满电压,V0为电容初始时刻电压,Vt为电容t时刻电压。
RC基本架构:
基于RC延时原理又可以衍生出很多电路,下面介绍几种常用的电路。
一.RC+BJT/MOS延时电路
原理图:
上述电路中V1为电压源,电平5V,设置成延时10mS上电便于观察上电时序,V1电压源建立起来后,电流流经R1对C1充电,C1两端电压缓慢上升,同时R2两端电压也随着C1被充电而缓慢上升,Q1管逐渐导通,上电过程有软启动的效果。电路中D1的作用是断电时能够使C1快速放电,方便下次上电延时。
仿真结果:
实际应用:楼道声控灯
二.RC+比较器延时电路
原理图:
上述电路中V1为电压源,电平5V,设置成延时10mS上电便于观察上电时序,V1电压源建立起来后,同时R2、R3分压,上电初期,LM393比较器反相输入端电压高于同相输入端,比较器输出端输出低电平,Q1管不导通。随着电流流经R1对C1充电,C1两端电压缓慢上升,C1两端电压大于R3两端电压时,比较器输出端输出高电平,驱动Q1管导通,负载端开始工作。电路中D1的作用是断电时能够使C1快速放电,方便下次上电延时。
仿真结果:
实际应用:利用555芯片做成的延时电路
555芯片是一款经典的定时器芯片,应用极其广泛,可以设计出成千上万种功能的电路,而且非常廉价,555芯片内部是由比较器及RS触发器组成,所以其延时功能可以看作是RC+比较器的应用。下图简单介绍此芯片内部结构,作者会在以后的文章中会专门介绍此芯片做成的各种实用电路。
硬件延时电路先介绍到这里,朋友们还见过哪些硬件延时电路,欢迎留言交流。