Таймеры предназначены для формирования импульсов с установленными длительностью и скважностью. Однотактный таймер состоит из разрешающего транзисторного ключа, компаратора, триггера и делителя напряжения, а также RC-цепи, благодаря которой задается время импульса [1–4]. С помощью этих компонентов таймеры предоставляют широкий спектр возможностей для управления сигналом. Схема однотактного таймера представлена на рис. 1.
В начальном состоянии триггер сброшен в 0 (Uвых=0). На его инверсном входе будет единица, замыкающая ключ, который шунтирует конденсатор. Таким образом, на выходе компаратора К будет логический 0. С поступлением импульса триггер переключился в 1. Из-за размыкания ключа конденсатор заряжается. Когда напряжение на конденсаторе достигло Uоп, компаратор переключится в 1, триггер устанавливается в 0 — ключ замыкается, и конденсатор начинает уже разряжаться, из-за чего компаратор переключается в 0. На этом такт закончился, и схема вернулась в свое начальное состояние. Таким образом работает однотактный таймер.
Существует еще несколько видов таймеров, каждый из которых работает по-разному.
Двухступенчатый таймер включает два одинаковых таймерных узла, подключенных последовательно. При этом второй таймер начинает работать только после того, как завершилась работа первого. Это устройство часто используется для более длительных пауз между срабатыванием двух ступеней схемы [4–8].
Аналоговые таймеры используют механические или электрические компоненты для учета времени. Например, механические таймеры могут быть построены с использованием маятников, зубчатых колес или других механизмов, чтобы создавать задержки, прерывания или периодические интервалы. Электрические аналоговые таймеры могут использовать изменение напряжения или сопротивления для установления временных интервалов.
Цифровые таймеры используют микроконтроллеры или специализированные часы реального времени для создания временных задержек. Они обычно имеют возможность установки точных значений времени и часто используются в цифровой электронике и автоматизации.