Выбор и расчет основных элементов

При использовании заряда RC-цепи оптимальное значение напряжения срабатывания на хронирующем конденсаторе С составляет U_{c ср}=0,64U_п. Оно определяет уровень опорного напряжения ОУ, созданного на резисторе R₁₀ U_{c ср}=U_R10. Для исключения влияния входного тока i_вх ОУ на уровень опорного напряжения, необходимо, чтобы ток делителя I_д из резисторов R₈-R₁₀ удовлетворял условию I_д » i_вх. Задаваясь значением I_д и напряжением на базе VT2, равным U_R8=(1,2¸1,8)В, определим сопротивления делителя: R₁₀=U_{c ср}/I_д; R₉= U_п /I_д–R₈–R₁₀.

Максимальная выдержка времени связана с током заряда i₃ конденсатора С соотношением:

,

где е_см – напряжение дрейфа нуля ОУ;

– напряжение насыщения управляющего ключа VT1.

Ток i₃ следует принимать значительно превышающим i_вх.

Обычно i₃ = ( 10¸20)·i_вх. Учитывая, что i₃ равен току эмиттера I_э транзистора VT2, определим суммарное сопротивление резисторов (R4+R5):

(R₄+R₅)=(U_R8 - U_эбVT2)/i_з

где U_эбVT2 – напряжение на переходе база-эмиттер VT2, максимальное значение которого не превышает 0,7 В.

Из соотношения для t_max определим емкость времязадающего конденсатора:

.

Задаваясь током коллектора i_кVT1 насыщенного транзистора VT1, рассчитаем сопротивление резистора R₃ ,ограничивающего ток разряда конденсатора R₃⁼U_R10/i_кVT1.

Резистор R₅ используется для плавной регулировки выдержки времени. При дискретной регулировке временной задержки резистор R₅ выполняется в виде цепочки последовательно соединенных резисторов, каждый из которых может быть зашунтирован (дешунтирован) переключателем. Часть полного сопротивления времязадающего резистора включена постоянно (R₄) и определяет минимальную выдержку времени. Сопротивление зарядного резистора R_j для каждой дискретной уставки времени t_j определяется соотношением:

Управление реле осуществляется ключом, выполненном на транзисторе VT1. При высоком уровне входного напряжения транзистор насыщен и реле находится в исходном состоянии (конденсатор разряжен). При низком уровне - ключ закрыт и реле отрабатывает установленную временную задержку.

Для обеспечения режима насыщения транзистора VT1 цепи управления реле задаются током i_R1 через резистор R₁, который должен удовлетворять условиям: i_VD2max >i_R1>i_VD2min , i_R1> _d S i _HVT1, где i_VD2max, i_VD2min – максимальный и минимальный ток стабилитрона VD2, обеспечивающий напряжение стабилизации U_ст<U_п; i_dHVT1 = i_kVT1/b₁ – ток базы, необходимый для насыщения VT1;

b₁- коэффициент усиления VT1;

S - коэффициент насыщения (S= 1,2-1,5).

Затем определяют сопротивление резисторов R1 и R2:

где U_эбVT1 - напряжение насыщения на переходе эмиттер-база VT1.

Выбранный ОУ должен иметь малый входной ток и напряжение смещения, а его выходные параметры должны обеспечивать надежное управление выходным устройством.