El momento adecuado | Dispositivos analógicos

Muchos circuitos analógicos necesitan un tipo de señal de reloj o la posibilidad de ejecutar una tarea después de un tiempo determinado. Hay varias soluciones disponibles para tales aplicaciones. Para tareas de temporización sencillas, se puede utilizar un circuito 555 estándar. Con el circuito 555 y los componentes externos apropiados, se pueden realizar numerosas tareas diferentes.

Sin embargo, una desventaja del popular temporizador 555 es la inexactitud de la configuración del temporizador. Un temporizador 555 funciona cargando un capacitor externo y detectando un umbral de voltaje. Este circuito es muy fácil de crear, pero su precisión depende en gran medida del valor real de su condensador.

Los osciladores de cristal se prestan bien a aplicaciones que requieren mayores precisiones. Su precisión puede ser alta, pero muestran debilidad en otra área: la confiabilidad. Cualquier persona involucrada en la reparación de equipos eléctricos sabe que las fallas generalmente son causadas por capacitores grandes, predominantemente electrolíticos. Los osciladores de cristal representan la segunda causa más frecuente de falla.

La tercera forma de medir períodos de tiempo o generar señales de reloj es con un microcontrolador simple y pequeño. Aquí también hay una gran selección de componentes con diferentes optimizaciones disponibles. Sin embargo, necesitan ser programados, su manejo requiere una comprensión algo más profunda y deben ser examinados cuidadosamente en aplicaciones críticas debido a su diseño digital, por ejemplo, qué ocurre en el sistema si el microcontrolador se atasca.

Además de estos tres componentes básicos para la generación de relojes, existen otras alternativas menos conocidas. Los módulos TimerBlox de Analog Devices constituyen una de esas alternativas. Son módulos de temporización basados ​​en silicio que, a diferencia de los microcontroladores, tienen un funcionamiento completamente analógico y se pueden ajustar a través de resistencias. Por lo tanto, la programación de software no es necesaria y la función es muy confiable. La Figura 1 muestra una descripción general de los diferentes módulos TimerBlox con sus respectivas funciones básicas. Se pueden generar innumerables otras funciones con estos bloques de construcción básicos.

A diferencia de los circuitos temporizadores 555 ampliamente utilizados, los circuitos TimerBlox no dependen de la carga de un condensador externo. Todos los ajustes se realizan con resistencias y, por lo tanto, la función es más precisa. Se pueden realizar precisiones del 1% al 2%. Los osciladores de cristal tienen una precisión aún mayor de aproximadamente un factor de 100, pero esto viene con las desventajas que trae dicha solución.

Las aplicaciones de los bloques de tiempo son muy diversas. Analog Devices ha publicado numerosos circuitos de ejemplo. La figura 2 muestra un detector de envolvente. Varios pulsos rápidos se combinan para formar un pulso más largo. Los componentes externos del LTC6993-2 son mínimos para esta aplicación. El capacitor en el circuito es solo un capacitor de respaldo para soportar el voltaje de suministro y no tiene efecto en la precisión del módulo de temporización.

Otras aplicaciones interesantes incluyen la sincronización con desplazamiento de fase de múltiples reguladores de conmutación para fuentes de alimentación o la adición de modulación de espectro ensanchado a un regulador de conmutación IC con entrada de sincronización. Otra aplicación típica es la provisión de un retardo definido, es decir, la función de un temporizador para retardos de encendido para segmentos de circuito específicos.

Existen numerosas soluciones técnicas diferentes para generar una señal de reloj y realizar diversas tareas basadas en el tiempo. Cada uno de ellos tiene ventajas y desventajas. Los osciladores de silicio como los módulos TimerBlox se caracterizan por su facilidad de operación, alta precisión debido al uso de resistencias variables en lugar de capacitores y excelente confiabilidad.