10.4. - Generatore di tempi di ritardo
Alimentazione VCC = 12V.
Portando l'ingresso di A1 alto, l'uscita si porta a VoH » VCC. Il condensatore si carica da zero a VCC con costante di tempo t = R1* C (se R1 << R8 + R9).
La tensione VC è applicata contemporaneamente agli ingressi non invertenti dei comparatori A2, A3, A4.
Essendo le tensioni di riferimento dei comparatori diverse e crescenti da A2 a A4, le loro uscite commuteranno a livello alto in successione.
Le tre tensioni di riferimento sono:
Poiché tutti i comparatori lavorano in parallelo, quando la tensione VC sarà uguale a V2 l'uscita Vo2 del comparatore A2 commuterà a livello alto; quando la tensione VC, aumentando, uguaglia V3 commuterà l'uscita Vo3 di A3; infine, quando VC uguaglia V4 commuterà l'uscita Vo4 di A4.
Affinché le serie di resistenze R8 + R9 non influiscano sulla costante di tempo di carica del condensatore, è sufficiente imporre la condizione
Tali serie risultano elettricamente in parallelo fra loro e in parallelo a R1.
La rete R8-R9 è una rete di retroazione positiva in modo da rendere più veloci le commutazioni dei comparatori.
Posto R8 = 10MW e R9 = 10KW , si ha:
Tensioni di soglia:
Isteresi e centro dell'isteresi:
Essendo R8 >> R9 , si ha una debole isteresi.
Verificare le uscite mediante diodi LED richiederà valori di capacità C e di esistenza R1 elevate.
Calcolo di R1 e C
Si utilizza l'equazione esponenziale di carica, fissando le commutazioni di A2, A3, A4 rispettivamente dopo 1s, 3s, 5s dall'istante in cui viene applicato un gradino di tensione all'ingresso.
Si fissa
Le soglie di commutazioni saranno:
Calcolo di R4, R5, R6 e R7
Si pone R4 + R5 + R6 + R7 = RT = 350KW e si calcolano le resistenze:
per il quale si utilizza il valore commerciale di 47KW .
valore che si ottiene col parallelo di due resistenze di 150KW .
per il quale si utilizza il valore commerciale di 56KW .
per il quale si utilizza il valore commerciale di 180KW .
Con tali valori si ha:
Valori in buon accordo con quelli fissati.
Calcolo di R2 e R3
Si fissa
Calcolo di R10
Utilizzando diodi LED con VL = 2V e IL = 10mA, si ha:
Verifica sperimentale
I diodi LED si accendono in successione con un intervallo di circa 2s (tra una accensione e l'altra).
Le tensioni nel circuito sono:
I risultati ottenuti sono in ottimo accordo con quelli teoricamente previsti.