使用C.R充放电路之定时器

利用C.R之充电或放电时间之定时器，由仅使用一次充电或放电过程中所产生之时间，故必须使用大容量之C与高电阻之R。然后依C.R电路中之变化电压令Gate IC动作，再由Gate IC之输出控制晶体管或门流体之开关动作。

在此所使用之Gate IC并不限使用何种品种，但以使用Schmitt trigger IC最佳。图5为此种IC之特性。

今设输入电压自〝L〞缓慢增高，当超过境界之电压时，输出状态将变为〝H〞(实线)。若输入电压缓慢减低，则当达某一值后，输出之状态将转变为〝L〞，该时之输入电压如图中之虚线所示，较前述之实线电压为低。

例如电源电压为12V，输出状态自〝L〞变为〝H〞之电压为7V，而自〝H〞变为〝L〞之电压为5V，其间有2V之差异，该一现象称为滞后现象(hysteresis)。一般之Gate IC虽然有此一倾向，但以Schmitt trigger IC尤为显著。

图4(a)所示之输入电路中，若输入电压上升，而使输出电压反转之际，假使由于某一原因而使输入电压降低稍许时，若输出状态立即反转，则将造成动作上之不稳定，在此场合，若使用Schmitt trigger IC，即可免除上述之缺点。

另外，假设输入电压波形如图6之上侧所示时，在用一般IC的场合，输出波形将如左下角所示，输出2个脉冲，若使用Schmitt trigger IC，则如右下侧所示，可正确地输出一只脉冲。

综合以所述，可得图7所示之电路。关于Schmitt trigger电路，虽亦可使用单一输入端之Gate IC组成，本例中则使用Schmitt trigger专用之集成电路MC 14584B。

图8左侧为其接脚之连接方式，在一只IC中已藏6个独立之电路。其特性则如同图之右侧所示。在使用10V电源的场合，反转之输入电压分别为5.9V与3.9V。

输入侧之C与R，系用以决定时间用之组件，依使用之目的而选用适当之值。当使用1μF与1MΩ时之时间约为0.8秒(在充电电压之59％时动作)。较大容量之电容器若使用电解质电容时，则由于泄漏之电流较大，易造成动作不确实，故以使用钽质电容为宜。若单由C×R并不能获得所需之时间的场合，R可以更换为VR，依需要而加以调整。

使用C.R之定时器，在实用上，其计时之时间多在10分以下。另外，图7之电路系利用充电之时间，若利用电容之放电时间，亦可达成同一目的。只是利用充电时间的场合，开始计时之初，电容器之电荷为0；而在利用放电时间的场合，则系呈完全充电之情况下开始计时。

若欲得较长之计时时间，可以采用图9所示之多级电路方式，但因电路结构较为复杂，故一般多使用后述之分频电路方式。

输出侧之继电器与晶体管电路可参照前节教材。若系用迷你型蜂鸣器，则可串联一只电阻器，并在蜂鸣器两端连接一只10μF以上之电容器(其原因将在以后说明)。

使用坊间所售之计时用IC 555时，则因其输出之电流容量大(IC内部附有输出放大器)，故电路之结构更为简单。

图11为使用555之电路例，由C与R之电阻值约可得1分钟之计时时间。555在作为振荡器之用时，由于C之充电电压必须予以放电，故IC之第7脚必须使用；在作计时用的场合，则第7脚予以闲置不接。

在设计上较重要的可项系555 IC相当一只反转器，故第6脚中所加以之电压太低时，输出端将输出〝H〞状态之信号。是故在利用充电时间之电路中，负荷应连接于电源之〝H〞侧(＋)。

假设利用电容之放电时间，则负荷连接于电源之〝－〞侧，如TYPE-II所示。计时之时由于仍视C.R之值而定，故不易获得太长之时间。一般而言，其实用范围约在10分以下。