定時(shí)器電路是一種實(shí)用電路，包括固定時(shí)間定時(shí)器、時(shí)間可變定時(shí)器、倒計(jì)時(shí)定時(shí)器等。定時(shí)器啟動(dòng)后即自動(dòng)運(yùn)行，定時(shí)時(shí)間結(jié)束時(shí)會(huì)發(fā)出聲、光提示，也可控制負(fù)載的動(dòng)作。

簡(jiǎn)單定時(shí)電路

圖1-56所示為最簡(jiǎn)單的定時(shí)器電路，以單向晶閘管VS為核心組成， R 1 為定時(shí)電阻， C 1 為定時(shí)電容，HA為自帶音源的電磁訊響器，S為電源開(kāi)關(guān)。定時(shí)時(shí)間由 R 1 和 C 1 確定， R 1 和 C 1 越大，定時(shí)時(shí)間越長(zhǎng)。

圖1-56簡(jiǎn)單定時(shí)器電路

打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)S后，電源+ V CC 開(kāi)始經(jīng) R 1 向 C 1 充電。由于電容器兩端電壓不能突變， C 1 上電壓仍為“0”，單向晶閘管VS無(wú)觸發(fā)電壓而截止，自帶音源訊響器HA無(wú)聲。

隨著時(shí)間的推移， C 1 上所充電壓越來(lái)越高。當(dāng) C 1 上電壓達(dá)到單向晶閘管VS的觸發(fā)電壓時(shí)，VS被觸發(fā)而導(dǎo)通，自帶音源訊響器HA發(fā)聲，提示定時(shí)時(shí)間結(jié)束。

晶體二極管VD 1 、VD 2 串聯(lián)后接在單向晶閘管VS的控制極回路中，作用是提高晶閘管控制極的觸發(fā)電壓。因?yàn)?C 1 上電壓必須超過(guò)兩個(gè)二極管的管壓降才能觸發(fā)晶閘管，從而在同樣大小的定時(shí)電阻與電容的情況下，獲得更長(zhǎng)的定時(shí)時(shí)間。 R 2 為 C 1 的泄放電阻，定時(shí)結(jié)束切斷電源開(kāi)關(guān)S后，可以迅速將 C 1 上電壓放掉，以利再次啟動(dòng)定時(shí)器。

單穩(wěn)型定時(shí)電路

單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器本身就是一個(gè)定時(shí)電路。時(shí)基電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)定時(shí)器電路如圖1-61所示。RC組成定時(shí)網(wǎng)絡(luò)，時(shí)基電路IC的置“0”端（第6腳）和放電端（第7腳）并接于定時(shí)電容 C 上端。觸發(fā)脈沖 U i 從時(shí)基電路的置“1”端（第2腳）輸入，輸出信號(hào) U o 由第3腳輸出。時(shí)基電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器由負(fù)脈沖觸發(fā)，輸出一個(gè)脈寬為 T W 的正矩形脈沖。

圖1-61單穩(wěn)型定時(shí)電路

電路工作過(guò)程分析如下。

① 電路處于穩(wěn)態(tài)時(shí)， U o =0，放電端（第7腳）導(dǎo)通到地，電容 C 上無(wú)電壓。

② 當(dāng)負(fù)觸發(fā)脈沖 U i 加到時(shí)基電路IC第2腳時(shí)，電路翻轉(zhuǎn)為暫穩(wěn)態(tài)， U o =1，放電端（第7腳）截止，電源+ V CC 開(kāi)始經(jīng) R 向 C 充電。

③ 由于 C 上電壓直接接到時(shí)基電路IC的置“0”端（第6腳），當(dāng) C 上的充電電壓達(dá)到2/3Vcc（置“0”端閾值）時(shí)，電路再次翻轉(zhuǎn)回復(fù)穩(wěn)態(tài)。 U o 的輸出脈寬 T W =1.1 RC 。

聲光提示定時(shí)器

聲光提示定時(shí)器具有定時(shí)工作指示燈，在定時(shí)結(jié)束時(shí)同時(shí)發(fā)出聲、光提示。聲光提示定時(shí)器電路如圖1-62所示，由單向晶閘管VS和晶體管VT 1 ～VT 3 等組成，VD 2 和VD 3 是發(fā)光二極管，HA是自帶音源訊響器，S是電源開(kāi)關(guān)，SB是啟動(dòng)按鈕。

圖1-62聲光提示定時(shí)器電路圖

晶體管VT 1 、VT 2 等構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，定時(shí)時(shí)間取決于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出脈寬 T W ，由 C 1 經(jīng) R 2 的放電時(shí)間決定， T W =0.7 R 2 C 1 。

晶體管VT 3 、單向晶閘管VS等構(gòu)成指示和提示電路。綠色發(fā)光二極管VD 2 為定時(shí)器工作指示燈，由晶體管VT 3 控制， R 8 為其限流電阻。紅色發(fā)光二極管VD 3 為定時(shí)結(jié)束提示燈， R 9 為其限流電阻。VD 3 與自帶音源訊響器HA均由晶閘管VS控制。

應(yīng)用定時(shí)器時(shí)，按一下啟動(dòng)按鈕SB，觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)至?xí)悍€(wěn)態(tài)，VT 2 集電極輸出高電平，使晶體管VT 3 導(dǎo)通，VD 2 發(fā)光（綠色）表示定時(shí)器已工作。此時(shí)晶閘管VS因控制極無(wú)觸發(fā)電壓而截止，VD 3 不發(fā)光，HA不發(fā)聲。

定時(shí)結(jié)束時(shí)，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器自動(dòng)回復(fù)穩(wěn)態(tài)，VT 2 集電極輸出為“0”，使晶體管VT 3 截止，VD 2 熄滅。同時(shí)VT 3 的集電極電壓加至晶閘管VS控制極，觸發(fā)VS導(dǎo)通，使VD 3 發(fā)光（紅色）、HA發(fā)聲，提示定時(shí)已結(jié)束。切斷電源開(kāi)關(guān)S后，提示聲光停止。

時(shí)間可變的定時(shí)器

時(shí)間可變定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間可根據(jù)需要設(shè)定，最短為1s，最長(zhǎng)為1000s。在定時(shí)時(shí)間內(nèi)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮指示。定時(shí)時(shí)間終了，發(fā)出6s左右的提示音。

圖1-63所示為時(shí)間可變定時(shí)器電路。電路采用了兩個(gè)集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，第一個(gè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器IC 1 構(gòu)成定時(shí)器主體電路，第二個(gè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器IC 2 構(gòu)成提示音電路。SB為定時(shí)啟動(dòng)按鈕，S 2 為電源開(kāi)關(guān)。

圖1-63時(shí)間可變定時(shí)器

（1）定時(shí)控制電路

定時(shí)控制電路由集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器IC 1 等構(gòu)成，采用 TR + 輸入端觸發(fā)，當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕SB時(shí)，正觸發(fā)脈沖加至 TR + 端，IC 1 被觸發(fā)，其輸出端 Q 便輸出一個(gè)寬度為 T w 的高電平信號(hào)。

輸出脈寬 T w 由定時(shí)電阻 R 和定時(shí)電容 C 決定， T w =0.7 RC ，改變定時(shí)元件 R 和 C 的大小即可改變定時(shí)時(shí)間。電路中，定時(shí)電阻 R 等于RP與 R 2 之和，定時(shí)電容 C 等于 C 1 、 C 2 、 C 3 中被選中的一個(gè)。

S 1 為定時(shí)時(shí)間設(shè)定波段開(kāi)關(guān)，S 1 指向 C 1 時(shí)定時(shí)時(shí)間為1～10s（由RP調(diào)節(jié)，下同），S 1 指向 C 2 時(shí)定時(shí)時(shí)間為10～100s，S 1 指向 C 3 時(shí)定時(shí)時(shí)間為100～1000秒。RP為定時(shí)時(shí)間調(diào)節(jié)電位器，因?yàn)槎〞r(shí)電阻 R =RP+ R 2 ，調(diào)節(jié)RP，可使 R 最小為330kΩ、最大為3.33MΩ，調(diào)節(jié)率達(dá)10倍。

（2）發(fā)光指示電路

發(fā)光指示電路由晶體管VT 1 和發(fā)光二極管VD等構(gòu)成。當(dāng)集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器IC 1 輸出端 Q 為高電平時(shí)，晶體管VT 1 導(dǎo)通使發(fā)光二極管VD發(fā)光。 R 4 為VD的限流電阻，改變R 4 可調(diào)節(jié)VD的發(fā)光亮度。

（3）提示音電路

提示音控制電路由集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器IC 2 等構(gòu)成，定時(shí)時(shí)間由 R 6 、 C 5 確定，約為6s。當(dāng)IC 1 定時(shí)結(jié)束時(shí)，其杠Q端由低電平變?yōu)楦唠娖?，上升沿加至IC 2 的 TR + 端，IC 2 被觸發(fā)，IC 2 的 Q 端便輸出一個(gè)寬度為6s左右的高電平信號(hào)，使發(fā)聲提示電路工作。

當(dāng)集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器IC 2 輸出端 Q 變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，其上升沿經(jīng) C 6 、 R 7 微分電路產(chǎn)生正脈沖觸發(fā)可關(guān)斷晶閘管VS導(dǎo)通，使自帶音源訊響器HA發(fā)出提示音。當(dāng)IC 2 暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束、輸出端 Q 回復(fù)低電平時(shí)，其下降沿經(jīng) C 6 、 R 7 微分電路產(chǎn)生負(fù)脈沖觸發(fā)可關(guān)斷晶閘管VS截止，使HA停止發(fā)聲。

（4）開(kāi)機(jī)清零電路

為了防止開(kāi)機(jī)時(shí)定時(shí)器被誤觸發(fā)，電路中設(shè)計(jì)了開(kāi)機(jī)清零電路，由 R 5 、 C 4 等構(gòu)成。在接通電源開(kāi)關(guān)S 2 的瞬間，因 C 4 上電壓不能突變， U C4 =0，加至兩個(gè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的杠R端使其清零。