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新颖通用定时器-----timer

作者:dolphin时间:2012-11-22

提到通用定时IC,几乎所有人首先想到的是555。这颗IC可说是用途最广,出货量最多,生产厂家最多的一颗神奇的IC了。许许多多的工程师就是从使用555装制各类电路而一步步入门的。但是,时至今日,人们在使用中发现555逐渐不能满足电子产品日新月异的发展了。首先最致命的缺点就是定时精度不够。鉴于555是直接采用RC振荡周期作为定时时间,产品受零件差异性和环境条件特别是温度的影响特别大,尤其是定时电容的误差无法显著提高,严重影响到产品性能,因此时至今日555仍然只能使用在对定时精度无要求的尴尬环境下。

虽然有人利用CD4060等其他逻辑IC在RC定时之后加入分频电路能提高定时精度,但是其DIP16的封装形式实在太大,对产品体积和成本构成致命的威胁,就555来说其8脚的封装也无法有效降低成本和占用的PCB面积。另一方面,鉴于很多读者来电询问本刊今年第一期中提到的一颗新颖的定时IC-PT8A2513NE,故在此将该IC拿出来作一个系统的介绍。

首先请看该IC的封装形式(图一)和外形(图二)。

PT8A2513NE是上海百利通公司(WWW.PTI.COM.CN)出品的一颗新型定时IC,该IC采用的是不多见的TO-94封装,这种封装不论体积和外形都十分象常用的TO-92,就如同常见的8050和9014等三极管,只是多一条引脚而已,因此这颗IC的成本和售价也十分低廉(比555售价更低)。而功能方面也非常简单,就是上电以后OUT引脚置高电平输出(其输出电流超过10-12mA),同时开始将OSC引脚上的频率作30720次分频后用来计时,待计时时间一到,立即触发OUT引脚的输出回复低电平。

这颗IC还有一个孪生兄弟PT8A2512NE,两者的电气性能、封装形式、市价完全一样,区别仅仅在于功能上2513是类似单稳态形式,而2512是类似双稳态形式,即2513在一次定时完成后不会重新翻转,而2512会同样反相定时,然后再次翻转回来并且不断循环翻转,以满足不同于2513的使用场合和目的。

图三是这颗IC的功能方框图,这颗IC也是在OSC引脚上采用RC振荡器获取时间基准,但由上述可见,经过对OSC频率的30720次分频,大大降低了零件参数差异对定时精度的影响,而且因此而可以采用精度高而性能稳定的小容量电容,不像555一样动辄采用数十到数百微法的电容,其容量误差甚至超过100%。实际使用中,在外接±1%的56KW电阻,及0.022uF电容(223/±1%的涤纶电容)时,其振荡频率约1024Hz,此时定时时间约30720/1024=30秒,在环境温度0-40℃,Vcc=3.5 C 4.5V的条件下其批量产品定时误差1秒(精度高于3%)。综上所述加上零件误差在常温范围内其批量产品的定时精度误差也不会超过5%。而且主要来自于外接零件的误差,因此对于其中一个特定产品个体,定时时间在小至数秒,大至数小时的范围内,其定时周期的重复性非常好,当然如果在OSC引脚上使用外部振荡源提供的高精度振荡讯号(例如其他配合电路的时钟源)就更理想了。

PT8A2513NE通用定时器

百利通公司是致力于小家电和通用电子、通讯行业的著名新兴半导体公司,该IC原本设计是为满足烤面包炉、暖奶器、廉价充电器中的定时加热,定时充电等定时要求,标称工作电压为2.2-5.5V。而且外围极其简单:只需在OSC引脚连接一个电容到地,及一个电阻到VCC即可。

下面以PT8A2513 用于一个烤面包炉(多士炉)的电路讲解其工作原理。

图中L1-L4是多士炉的四条发热丝,分别装在两个多士槽的两壁,S1连接继电器的一对触点并可由外部杠杆按压下去连通,当装入面包片并按下杠杆后,L1-L4得电发热,同时电路取L4上的交流电经D1/C1整流滤波后供电给继电器,电源另一路经R1/C2/Z1后取得约3.9V的稳定直流电压给U1供电,U1开始计时,继电器吸合使S1自锁,定时旋钮W1用于手动给定定时时间。定时完成后IC放开继电器,S1失电回弹,L1-L4断电,烤面包周期完成。上述方案已大批量应用于市售多种型号的多士炉。并且该IC在全国各地都有销售代理,而且各大电子市场都有销售,已经是一颗很常见的通用IC。PT8A2512/2513这一对IC使用方便,定时精确,并且廉价、易用,必将逐步取代目前大部分的定时器IC应用。


关键词: 新颖通用定时器

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