Digitale Schaltungstechnik/ Zeitverzögerung

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RC-Glied erster OrdnungBearbeiten

In der Elektronik nimmt man für Zeitabhängigkeiten gerne Widerstand und Kondensator. Für eine Verzögerung ist das nicht anders:  
Die Idee ist einfach: Das Laden (und auch das Entladen) des Kondensators braucht Zeit. Diesen Effekt wollen wir uns nun zu Nutze machen.
Sehen wir uns das Impulsdiagramm an:  
Natürlich gefallen unserer Digitaltechnik solche runden Flanken nicht.
Um dieses Problem zu lösen, können wir einen Schmitt-Trigger oder einen Komparator verwenden:  
Der Buffer am Eingang dient dazu, die sonstige Logik zu entlasten.
Auch hier interessiert uns wieder das Impulsdiagramm:  
Wie wir sehen, haben wir nun die gewünschte Verzögerung erreicht.
Die Schaltung hat natürlich nicht nur Vorteile:
Kurze Pulse werden beispielsweise verschluckt:  
Das kann aber auch ein Vorteil sein (Stichwort Entprellung von (mechanischen) Schaltern)
Ein- und Ausschaltverzögerung sind nicht unbedingt Symmetrisch, das heisst, dass Einschalten kann schneller gehen als das Ausschalten oder umgekehrt.

 

RC-Glied höherer OrdnungBearbeiten

Damit kurze Impulse nicht mehr verschluckt werden, gibt es mehrere Lösungen. Einfach aber nicht elegant ist die Verwendung von RC-Gliedern höherer Ordnung:

     

Man sieht schnell: Der Aufwand steigt extrem an.

mehrere einfache VerzögerungenBearbeiten

Eine ähnliche Möglichkeit ist es, einfach mehrere der simplen Einschaltverzögerungen hintereinander zu schalten:

Der Aufwand steigt auch hier extrem an, auch wenn die Schaltung ein Stückweit modularer ist.

lange LeitungBearbeiten

Eine sehr spezielle Lösung ist es, einfach eine (sehr) Lange Leitung zu verwenden. Der elektrische Impuls breitet sich auf einem Kabel mit 2/3 Lichtgeschwindigkeit aus, also mit 200'000km/s.