計時器與時鐘

計時器係在計時達一定時間之後，將開關|ON(或OFF)之裝置，而時鐘則係時時刻刻顯示正確時間之計時裝置。兩者在基本上的動作原理相同，一併於本章中說明其構成與設計方法。

■計時器

使用C.R電路以決定計時之時間

計時器中之計時部分大致上可分為三種。其一為常用之使用時鐘之方法。 另外兩種方法係屬電氣方式，其一使用電容與電阻之充放電電路，另一則使用交流電源之電源頻率。

圖1(a)所示之電路，當電源開關ON之後，電容器開始充電，待充電完畢後，電容器兩端之電壓將與電源電壓相等。當電容器兩端之電壓達到電源電壓的63％時，所需之時T[秒]為

T[秒]＝C[F]×R[Ω]＝C[μF]×R[MΩ]

C與R之乘積即稱為時間常數。

圖1(b)所示，電容器中之充電電壓經由電阻放電的場合，在當電容器兩端之電壓下降至原充電電壓之37％時，所需之時間T亦為C×R[秒]。

換句話說，C與R之值可以決定充電或放電時間，故可依需要而適當決定C與R之使用值。至於利用充電之時間或放電之時間，則視電路動作上的需要而定。

■使用交流電源

一般家庭用交流電源之頻率為60(50)Hz。一個周期之時間為1/60(1/50)秒，如圖2所示。是故在經過10個周期之時間後，在50Hz的場合為1/5秒，而60Hz的場合為1/6秒。

從而，若欲計時1分，則只需計算3000或3600個周期即可。 假設使用IC振盪於1Hz之頻率，將該信號計數60個即相當於1分鐘之時間。

■計時器之輸出級

計時器之用途甚廣，一般多係用於關上或切斷某一用來作控制用之開關。在此場合中，可使用圖3(a)所示，以一只繼電器來做開關之動作。

若係用來作時間之報知用時，則計時器之輸出係動作蜂鳴器或指示燈等。此時，可以利用圖3(a)之繼電器接點或採用(b)圖所示，以電晶體或閘流體予以控制。