Due NE555 in cascata

[GuidoB]

Sì, i CMOS della serie 4000 funzionano da 3 a 15 V (qualcuno anche fino a 18 V).
Sono 12 V stabilizzati?

Mi auto-cito:

Una cosa importante da dire è che il CD4093, come gli altri integrati CMOS della serie 4000, può fornire in uscita una corrente esigua (anche solo accendere un LED è problematico). È importante sapere che tensione e corrente ci vogliono per comandare i tuoi generatori di corrente costante, e in base a questo progettare un eventuale stadio d'uscita per aumentare la corrente disponibile.

Aggiungo che sarebbe molto opportuno che inserissi lo schema elettrico del circuito da comandare, per vedere se le uscite del CD4093 possono pilotarlo direttamente. Oppure inserisci almeno le caratteristiche degli ingressi di pilotaggio (impedenza, presenza di eventuali pull-up o pull-down interni, ecc.).

[gill90]

Sì, i 12V sono stabilizzati e forniti da un generatore che può erogare a scelta da 0 a 24 V, eventualmente posso disporre anche di un altro ingresso per l'alimentazione separato fino a 6V.
Il carico da comandare è costituito da un semplice tratto di molla di flexinol, di resistenza circa 2ohm a temperatura ambiente, e che dovrebbe essere attraversato da circa 2A di corrente per permettere il riscaldamento e la successiva compressione/dilatazione. A temperature più alte non so però di quanto cresca la resistenza... Ovviamente è impossibile pilotarlo direttamente, io mi ero già procurato un IRF540N che potrebbe tornare utile, eventualmente che altre soluzioni sono possibili? Grazie!

[GuidoB]

L'uscita [...] dovrebbe comandare il passaggio di corrente (attraverso un regolatore di corrente costante) lungo una molla di flexinol, che se percorsa da corrente si scalda e si contrae (o si allunga) per tutta la durata dell'attraversamento, poi lì si raffredda e si ferma. Avrei bisogno di fare questa cosa per due porzioni di molla da attivare in ritardo una rispetto all'altra

Dunque...
Hai a disposizione un regolatore di corrente costante da 2 A?

Se non ce l'hai e sei sicuro che la molla di flexinol ha una resistenza totale di 2 ohm (e quindi ogni tratto, se sono uguali, ha una resistenza di 1 ohm), ti servirebbe un generatore di tensione (alimentatore) da 2 V e almeno 4 A, per usarlo in un circuito di questo tipo, collegato alle uscite del circuito di controllo visto prima:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

In ogni caso io penso che sarebbe meglio che usassi un generatore di corrente costante da 2 A che possa arrivare ad almeno 4 V (potresti trovarne uno adatto tra alimentatori di corrente switching per LED di potenza, come questo o forse questo, se davvero limita la corrente a 2 A), da utilizzare in un circuito di questo tipo, con segnali di controllo invertiti rispetto al circuito precedente:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Con un generatore di corrente non devi preoccuparti se i due tratti non hanno la stessa lunghezza e neanche che abbiano l'esatta resistenza di 1 ohm ciascuno.

Eventualmente bisognerà pensare ad azzerare la corrente quando nessuna delle due molle è attiva, e in tal caso potrebbe servirti un terzo mosfet con relativo controllo logico.

Un IRF540N è un po' sovradimensionato e ha una tensione di soglia un po' altina per i miei gusti, ma se alimenti i CMOS a 12 V dovrebbe andar bene.

[gill90]

Esatto, infatti l'idea era di metterci (magari in serie con una piccola resistenza) il carico a valle del MOS e di usare il generatore con il suo limitatore intrinseco di corrente impostandola a massimo 2A. Grazie mille, appena torno dalle ferie vado in laboratorio e testo il risultato finale!

[gill90]

Buonasera a tutti, dopo mesi di inattività finalmente l'altro ieri ho ripreso in mano questo progetto e ho provato a testarlo per poterne poi fare lo stampato.
Ho riscontrato però un problema con l'ultimo schema del temporizzatore a CD4093. In sostanza, appena premo il pulsante l'uscita di IC1-A va a valore logico alto, mentre quella di IC1-B va a massa. Ciò permette al condensatore C2 di scaricarsi pian piano e quindi di attivare il secondo integrato non appena raggiunto un valore di soglia. Il problema è che non appena l'uscita di IC1-B torna alta (dovuta allo scaricarsi di C1 e quindi all'impostazione del RESET del latch) il condensatore C2 smette di scaricarsi e ricomincia a caricarsi. Se ho ad esempio impostato una durata di 10 secondi e un ritardo tra impulso immediato e ritardato di 9 secondi, idealmente dovrei avere:
OUT1 |----------|
OUT2 ---------|----------|

Ciò però presuppone di avere il valore logico dell'ingresso di IC1-C alto per i primi 9 secondi e successivamente basso (attivazione del SET del latch IC1-C) per i successivi 10.
In realtà nell'istante in cui si azzera l'uscita immediata (dopo 10 secondi) torna alta anche l'uscita di IC1-B, la quale fa ricaricare il condensatore che aveva appena iniziato a scaricarsi (a 9 secondi), e quindi non dà il tempo di mantenere attiva l'uscita ritardata. Cioè, detto in soldoni, la prima uscita rimane alta per 10 secondi e ok, la seconda si avvia dopo 9 secondi ma rimane attiva per, boh, 2 secondi a causa di questo problema. Inoltre tale uscita dipende fortemente dallo stato del condensatore, quindi a seconda dello stato precedente del condensatore l'uscita può restare attiva per 2 secondi se premo una volta il pulsante e, se lo ripremo immediatamente dopo, il condensatore parte non da Vcc, ma da un valore minore (poiché non ha avuto tempo di ricaricarsi fino al massimo), e ciò comporta che l'uscita si attiva prima (in quanto l'ingresso di IC1-C raggiunge il valore di soglia prima) e dura di più.
Ho provato a pensare a uno schema alternativo e mi è venuto questo:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Siccome una porta logica veniva lasciata inutilizzata, non serve neanche aggiungere altri integrati, basta aggiungere un potenziometro, una resistenza e un condensatore. Qui abbiamo due latch identici comandati all'accensione, il primo dal pulsante, il secondo dalla soglia raggiunta dalla scarica del condensatore. Il diodo DS3 garantisce che il condensatore torni allo stato iniziale di Vcc e quindi che due pressioni successive del pulsante non varino il ritardo. L'unica rogna è che abbiamo un nuovo potenziometro che, volendo fare le durate delle uscita uguali, dovrà essere sempre sincronizzato con il primo...
Con questa correzione il circuito temporizzatore con ritardo è preciso e tempo-invariante, e dopo aver fatto alcuni test non ho riscontrato alcun problema. Spero possa servire a qualcun altro prima o poi!

[claudiocedrone]

I due potenziometri di cui parli (dato che non ne vedo traccia negli schemi) sono di eguale valore ? In tal caso, se la tolleranza tra le due sezioni non fosse un problema, basterebbe usarne uno doppio

[GuidoB]

Ottima soluzione .

Sull'ordine dei 2-3 secondi il ritardo e dei 7-8 l'attivazione

Per questo io avevo capito che il ritardo era piccolo rispetto al tempo di attivazione, e in base a quello avevo cercato di mantenere il circuito il più semplice possibile.

Come hai fatto tu è un po' più complesso ma sicuramente più universale .

[gill90]

Grazie! claudiocedrone hai perfettamente ragione, infatti mi sono completamente dimenticato di inserire il simbolo nello schema ...
I tre potenziometri sono indicati con TIME1, TIME2 e DELAY, rispettivamente TIME1 e TIME2 per il controllo della durata degli impulsi immediato e ritardato, e DELAY per il ritardo del secondo impulso. Volendo sì, si può usare un unico potenziometro doppio per il controllo della durata di entrambe le uscite così si semplifica ancora di più lo schema!
GuidoB sì infatti, comunque grazie a te per l'idea del circuito a latch, non mi sarebbe mai venuta in mente, è incredibilmente più stabile e più semplice di quella a NE555!