TimerSchaltungen

Timerschaltungen sind elektronische Schaltungen, deren Ausgangsgröße zeitabhängig reagiert. Sie dienen dazu, zeitliche Abläufe zu steuern, Verzögerungen zu erzeugen oder periodische Impulse zu liefern. Typische Anwendungen finden sich in der Automatisierung, der Signalverarbeitung, der Tastverarbeitung und in Mess- oder Prüfsystemen, in denen Timing eine zentrale Rolle spielt.

Man unterscheidet grob nach dem zeitlichen Verhalten Monostabile, astabile und bistabile Timerschaltungen. Monostabile, auch One-Shot genannt, erzeugen nach Auslösen einen einzelnen Pulse mit definierter Länge. Astabile Timerschaltungen arbeiten freischwingend und liefern wiederkehrende Impulse ohne äußere Triggerung. Bistabile Schaltungen besitzen zwei stabile Zustände und wechseln bei Triggerung; sie werden oft als Verzögerungs- oder Latch-Funktionen genutzt. Es gibt auch retriggerbare Varianten, bei denen sich die Impulsdauer durch erneutes Triggern verlängern lässt.

Die Realisierung erfolgt häufig mit analogen RC-Netzwerken in Verbindung mit Verstärkern oder Komparatoren, um Zeitwerte zu erzeugen. Ein verbreitetes Bauelement ist der 555-Timer, der in Monostabil- oder Astabil-Schaltungen verwendet wird. Alternativ kommen digitale Timer in Mikrocontrollern, FPGAs oder speziellen Timer-ICs zum Einsatz. Die Zeitkonstanten richten sich nach Widerständen und Kondensatoren; Ungenauigkeiten entstehen durch Bauteiltoleranzen, Temperaturkoeffizienten und Belasung.

Anwendungen reichen von Verzögerungsschaltungen über die Erzeugung definierter Pulsbreiten (PWM) bis hin zu Entprellungen von Tastern, Sequenzsteuerungen und Mess- bzw. Prüfeinheiten. Bei der Auslegung sind Toleranzen von Widerständen und Kondensatoren, Temperaturdrift und Last zu berücksichtigen. Entkopplung der Versorgung, saubere Triggerzustände und Schutz gegen Störungen verbessern die Zuverlässigkeit. Typische Kennwerte sind Impulsdauer, Periodendauer, Genauigkeit und Leistungsaufnahme.