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Digitale Schaltungstechnik/ Zeitverzögerung

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Titelseite

RC-Glied erster Ordnung

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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 Ordnung

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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 Verzögerungen

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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 Leitung

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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.