Выбор и расчет основных элементов

При использовании заряда RC -цепи оптимальное значение напряжения срабатывания на хронирующем конденсаторе С составляет U _{c ср}=0,64 U _п. Оно определяет уровень опорного напряжения ОУ, созданного на резисторе R 10 т.е. 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 R 8- R 10 удовлетворял условию I _д » i _вх. Задаваясь значением I _д и напряжением на базе VT 2, равным U _R8=(1,2¸1,8)В, определим сопротивления делителя: R 10= U _{c ср}/ I _д; R 9= U _п / I _д– R 8– R 10.

Максимальная выдержка времени связана с током заряда i ₃ конденсатора С соотношением:

,

где е _см – напряжение дрейфа нуля ОУ;

– напряжение насыщения управляющего ключа VT 1.

Ток i ₃ следует принимать значительно превышающим i _вх.

Обычно i ₃ = (10¸20)· i _вх. Учитывая, что i ₃ равен току эмиттера I _э транзистора VT 2, определим суммарное сопротивление резисторов (R 4+ R 5):

(R ₄+ R ₅)=(U _R8 - U _эбVT2)/ i _з

где U _эбVT2 – напряжение на переходе база-эмиттер VT 2, максимальное значение которого не превышает 0,7 В.

Из соотношения для t _max определим емкость времязадающего конденсатора:

.

Задаваясь током коллектора i _кVT1 насыщенного транзистора VT 1, рассчитаем сопротивление резистора R ₃ ,ограничивающего ток разряда конденсатора R ₃= U _R10/ i _кVT1.

Резистор R ₅ используется для плавной регулировки выдержки времени. При дискретной регулировке временной задержки резистор R ₅ выполняется в виде цепочки последовательно соединенных резисторов, каждый из которых может быть зашунтирован (дешунтирован) переключателем. Не регулируемая часть полного сопротивления времязадающего резистора (R 4) 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 VT 1. 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 VT 1 цепи управления реле задаются током i _R1 через резистор R 1, который должен удовлетворять условиям: i _VD2max > i _R1 > i _VD2min, i _R1> Si _dHVT1, где i _VD2max, i _VD2min – максимальный и минимальный ток стабилитрона VD 2, обеспечивающий напряжение стабилизации U _ст< U _п; i _dHVT1 = i _kVT1/ b ₁ – ток базы, необходимый для насыщения VT 1;

b₁- коэффициент усиления VT 1;

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

Затем определяют сопротивление резисторов R 1 и R 2:

где U _эбVT1 - напряжение насыщения на переходе эмиттер-база VT 1.

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