Temporizador con amplificador operacional

El siguiente proyecto es un temporizador realizado con amplificador operacional. Es una aplicación del amplificador comparador en donde una señal de referencia se compara con la señal de voltaje de carga de un condensador. El circuito es el siguiente:

El funcionamiento es el siguiente: Cuando se cierra el switch empieza la temporización, cuando el voltaje del condensador supere V+/2 la salida del amplificador se pone a 1 activando el led. Para que la salida se ponga nuevamente a cero se debe abrir el switch. Un circuito con relé para controlar el prendido de una lámpara es el siguiente:

La ecuación para hallar el valor de R es la siguiente:

Donde t representa el tiempo y está en segundos.
Cosas a tener en cuenta:

- La función de los dos transistores en cascada que están antes del amplificador operacional es la de generar la descarga automática del condensador apenas se abra el switch. La descarga del condensador se realiza en medio segundo (0.5 seg) sin importar el tiempo de retardo para el que se diseñó el temporizador.

- No hay restriccion respecto al amplificador operacional que se use, se puede usar el UA741, el LF353, el LM324 o el que se desee.

- La función del diodo led en el circuito con relé es garantizar el apagado del transistor 2n2222a. Puede ser de cualquier referencia.
- La referencia del relé puede ser cualquiera, mientras funcione a 12 voltios.
- El tiempo máximo que se puede configurar en el circuito depende de la sensibilidad del amplificador operacional que se escoja. El tiempo recomendable maximo seria de 10 minutos (600 segundos).

Descarga la simulación en Proteus 7.9 de Temporizador con amplificador operacional aquí.
Descarga la simulación en Proteus 8.3 de Temporizador con amplificador operacional aquí.

Ejemplo. Se desea controlar el encendido de una lámpara de 12 voltios. Se quiere que se prenda a los 10 segundos de conectada. Diseñe el circuito.

Solución. Se halla el valor de R:

Se usará el amplificador UA741. El circuito queda del siguiente manera:

La simulación es la siguiente:

La línea de color verde es la señal de salida del amplificador operacional, la línea de color azul muestra la carga del condensador. La línea de color rojo es el voltaje de referencia con la que se compara el voltaje del condensador. Y la línea de color amarilla es la señal de la fuente V+. Se puede observar que cuando la señal de carga del condensador rebasa la señal de voltaje de referencia la salida del amplificador se pone en alto, ademas que sucede a los 10 segundo que era lo que pedía en el diseño.