RC延时电路简要分析

shuszhao

延时电路经常会用到，最简单的就是RC电路。图一是最简单的RC延时电路，目的是延时点亮LED。R1给C1充电，等电容电压到达三极管基极导通电压大概0.7V时，三极管开通，LED点亮，二极管D1是让C1可以快速放电的作用。
延时时间

                               
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，其中V1为电源电压，V0为电容初始时刻电压，Vt为t时刻电容电压。在这个电路里，V1=5V，V0=0V，Vt=0.7V。延时大概1.5S。
电路虽然结构简单，但是要实现较大的延时就要选用大容量的电容，而且充电电阻R1不能太大，否则三极管不能处于开关状态。

                               
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{C}
图一

                               
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图二
再看图二，主要是多加了一个2.7V的稳压二极管D2，这时候情况就有所改观。可以看到，令三极管开通的电容电压提高了2.7V，也就是说Vt=0.7+2.7=3.4V。代入公式算得延时t=5.7S。本人在Multisim11.0中仿真结果不相上下。图二中R3电阻是为了把稳压二极管的反向漏电流导走，防止充电过程中三极管微导通。

                               
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图三
最后看图三，为了提高延时精度，使用了电压比较器。电容电压作为反相端输入，R3和R2对电源的分压作为同相端输入。初始状态时，V+ > V- ，比较器输出高电平，LED不亮；当电容电压升高到Vt时，V- > V+ ，比较器输出低电平，LED被点亮。R5是正反馈电阻，可以有效消除输出抖动。要算出延时时间就要先算出Vt，初始状态下，比较器输出高电平，R5相当于与R3并联，于是算出

                               
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。代入公式

                               
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，再代入R1和C1，得到延时为5S。
这里分压电阻R3和R2采用了特殊的比值，使得取ln刚好为1，这样延时时间仅仅由R1和C1来决定，给计算带来了简便，同时与电源电压V1也没有任何关系。这个电路可以用在延时精度较高的场合。