图a、b、c、d和e点波形图

设t=t时，v。=vref，代入式（3.1.3）可得：

则

t。=rcln2

由以上分析可知，在voc、vxc和v均为常值的条件下，t与c成正比。而且由于用三极管作为充放电开关（如图所示），图中的r可以取比较小的阻值。若取r=100q，则当c.=1990μf时，据式（）可得t=0.128s，满足题中对响应时间的要求。因此，图所示方案是可行的。

3）改进措施

虽然图所示电路可将c，转换成脉冲的宽窄，使t.与c.成正比，但还有以下两点值得改进：

（1）式（）表明，t，与三极管的饱和压降v。有关，而v..不太稳定，这将影响精度。

（2）前面提到，若取r=100Ω，则当c，=1990μf时，t，=0.128s，它虽然比题中所要求的响应时间短得多，但比人眼的滞留时间（约0.1s）大，因此，要像图那样采用数据锁存器，否则数码管所显示的数字可能不够清晰。如果t小于0.1s，则可省去数据锁存器。虽然减小r可以使t，<0.1s，但减小r将增大电源的功耗。是否可以在不减小r 的条件下减小t呢？

解决上述问题的具体措施是在图中再加一个电压比较器，如图所示，图中a和a分别接成同相输入和反相输入电压比较器，其参考电压vxxxx，且均为正值。图中a、b、c、d、和e点的波形如图所示。该图还画出了波形f，它是计数器的清零信号，即在每次计数前，由它对计数器清零。

图中v。的波形与图中v。的波形相同，因此可将前面式（）中的vref和t分别换成vref和tx1，得：

图改进措施示意图(vrefi<vabp2)

图图中各点波形及清零脉冲波形

同理，将式()中的vxer和t,分别换成vrep和tz2,得：

由图所示波形可知：

将式()和式()代入式(),并利用对数的性质化简后可得：

若取vrer=0.2vcc,vrerz=(1/3)vcc,代入式(),可得：

即：

t.=0.182rc

据以上所述可知，将图电路改为图电路后，在正常工作情况下，t,不仅与三极管的饱和压降无关，而且与电源电压vcc无关。也就是说，三极管饱和压降变化或电源波动，几乎不会引起测量误差。此外，若仍取r=100Ω,则当c,=1990μf时，由式()可知，t.≈36ms,比人眼的滞留时间短得多。如果显示时间(在图中为td-t)比0.1s大得多，则不用数据锁存器，数码管也可以显示出清晰的数字。而省去数据锁存器，可以减少两只器件，并可省去锁存信号，不仅可以降低成本，还可以减少实验时安装调试的工作量。

文章来源：不可不知的36种电子元器件（第二版）。作者：张晓得东。版权归原作者。如涉版权请联系删除。