Более высокая удельная выдержка времени может быть получена при использовании в качестве порогового элемента ОУ по схеме компаратора, сравнивающего напряжение на конденсаторе с опорным.
В элементе задержки срабатывания (рис, 3.16) пусковым элементом является А1, и при отсутствии пускового сигнала на его выходе — Uвых max диод VD1открыт в основном током резистора R1,а VD2 — током R2, конденсатор С1 разряжен. На резисторе R4 делителя R3 - R4выделяется положительное опорное напряжение, подаваемое на И-вход А2; следовательно, на его выходе имеется максимальное отрицательное напряжение. Учитывая, что А2 питается напряжением 0—15 В, для последующей схемы это эквивалентно нулевому сигналу. Конденсатор С2 способствует помехоустойчивости элемента. Появлению пускового сигнала соответствует появление на выходе А1 напряжения + Uвых max, оба диода запираются, а С1 заряжается через R2, поскольку входным током Н-входа, составляющим доли или единицы микроампер, можно пренебречь. Когда напряжение на С1 превзойдет опорное напряжение на доли или единицы милливольт, А2 переключается, на его выходе появляются + Uвых max, что эквивалентно логической единице.
При длительном сигнале С1 заряжается до Еп,а при возврате элемента C1 быстро разряжается через R1 с малым сопротивлением; через весьма малое время напряжение на нем становится ниже Uоп,что приводит к возврату в исходное состояние А2, а после полного разряда С1 элемент готов к повторному действию.
Вариант рассмотренной схемы (рис. 3.17) отличается тем, что пусковым является логический элемент серии К561 с напряжением питания 9В и наличием ПОС на Н-входе ОУ. В режиме ожидания на выходе НЕ1 имеется 0, С1 заряжен малым напряжением, равным сумме падений напряжения на VD1 и R1. На Н-вход А1 подается положительное напряжений Uоп , равное падению напряжения на R4 от суммы двух токов - через R3 и R5, поэтому на выходе А1 имеется единичное напряжение. При срабатывании элемента Uоп скачкообразно снижается, что способствует помехоустойчивости элемента в режиме срабатывания. Вариант элемента задержки на возврат (рис. 3.18) управляется логическим элементом серии K511, на выходе которого в режиме ожидания имеется единичный сигнал, VD1 закрыт, С1 практически полностью разряжен. На И-вход А1 подастся опорное напряжение, выделяемое на R4 делителя R3—R4, а на Н-вход — практически полное значение Еп,поэтому на выходе схемы единичное напряжение. При пуске схемы на выходе НЕ1 появляется 0, VD1 открывается, что приводит к немедленному переключению А1 и появлению нулевого выходного сигнала.
Через резистор R1с малым сопротивлением С1 быстро заряжается до напряжения, близкого к Еп, а после исчезновения пускового сигнала, когда VD1 вновь закрывается, С1 разряжается на резистор R2 с большим сопротивлением, поддерживая нулевой выходной сигнал А1 до тех пор, пока напряжение на нем не станет меньше значения Eп — Uоп.
В измерительных органах может использоваться упрощенная схема задержки возврата (рис. 3.19), в которой в режиме ожидания Uвх = 0, а пусковой сигнал равен + Uвых max≈ Eп или — Uвых max≈ — Eп
В режиме ожидания ток резистора R2 с высоким сопротивлением разветвляется по ветвям диодного моста, открывая все диоды, и далее проходит через равный ему резистор с сопротивлением R3 = R2. Конденсатор С1 заряжен до удвоенного прямого падения напряжения на диоде, на выходе А1 имеется — Uвых max.
При появлении на входе + Uвых max конденсатор С1 через резистор R1 с малым сопротивлением и диоды VD2, VD3 быстро заряжается разностью токов резисторов R1 и R3 до обратного напряжения, близкого к Uвых max.За весьма малое время С1 перезаряжается до нуля, что приводит к переключению А1 и появлению выходного Uвых max. После исчезновения входного сигнала С1 перезаряжается током, проходящим через R2, R3, и время задержки становится равным времени разряда С1 до нуля. При появлении на входе — Uвых max элемент работает аналогично, но С1 заряжается через VDI, VD4 разностью токов резисторов R1 и R3 также до обратного напряжения по абсолютному значению, близкого к — Uвых max. Элементы ОД могут быть выполнены по специализированным схемам либо на основе элемента ВС по структурной схеме рис. 3.6, а.