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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Abschlussprüfung Multivibrator / NE555


Autor: FelixITA (Gast)
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Hi,

ich habe am Mittwoch meine praktische Abschlussprüfung als
Informationstechnischer Assistent.

Dann wird sich in 6 Stunden entscheiden, ob sich 3 Jahre Staatliche
Ausbildung gelohnt haben. Wenn ich nicht bestehe, habe ein großes
Problem.

Also es ist folgendes:

Ich bin mir relativ sicher, dass wir eine Schaltung bekommen werden die
ein Rechtecksignal erzeugt. Einen Astabilen Multivibrator (incl. Schmitt
Trigger).

Diese Schaltung wird an einer 9V Batterie angeschlossen sein.
Dann werde ich das Signal, welches erzeugt wird, an die Serielle
Schnittstelle eines Computers anschließen und ein Programm in Visual
Basic schreiben müssen, welches die Frequenz misst. Das Programm habe
ich schon soweit simuliert. Ich werde in der Prüfung einfach messen,
wann nach einem Low Pegel wieder ein High Pegel kommt.
Dieses messe ich für eine Sekunde, dann habe ich ja die Frequenz.

Also das Programm ist nicht das Problem, eher die Schaltung, die ich
perfekt verstehen muss.


Hier ist sie:
http://www.friendtest.de/eprokipp.jpg



Ich frage mich folgendes:

Angenommen es ist eine 9V Batterie als Spannungsversorgung.
Unten teilt sich die Spannung ja durch die 3 Widerstände auf jeweils
3,3V. Richtig?

Am untern OP wird ein High Pegel erzeugt, weil + größer als - ist. Am
oberen OP ist die negative Spannung größer als die positive, wegen der
Negierung wird rechts davon der Transistor nicht durchschalten.

Also das ist am Anfang.

Aber nach dem "S" "Gatter" geht der Ausgang rechts zu den Dioden.
Das verwirrt mich.

Logischerweise müsste er doch zu dem Kondensator gehen.
Weil dann dieser sich positiv aufladen würde.

Hat er sich auf (bitte sagt mir wieviel Volt) aufgeladen, ist am
unteren OP am - Eingang eine größere Spannung und er der OP verstärkt
negativ.

Der Kondensator kann sich über den Transistor entladen, weil
das & Gatter schaltet, weil dort zwei low Pegel anliegen.

Dann entlädt sich der Kondensator auf Masse.
Wenn er sich soweit entladen hat, dass am untern OP der + Eingang
größer ist, als der obere, dann geht das Spiel von vorne los und auf am
oberen OP wird negativ verstärkt, wodurch das & Gatter nicht mehr
durchlässt.

Richtig?

Aber meine Frage ist nun:

Wie kann es sein, dass auf einmal am untern OP die Spannung größer am -
Eingang größer ist als am +?

Und gibt es hier überhaupt einen Schmitt Trigger, der die Spannung
Rechteckig macht?

Was haben R1 und R2 zu bedeuten?

Bitte helft mir, dass ich nach 3 Jahren nicht mit leeren Händen
darstehe :)

Danke
Felix

Autor: Rahul (Gast)
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Na, da frage ich mich ja, was Du die letzten 3 Jahre gemacht hast...
Dein "S"-Gatter ist die eine Hälfte eines RS-FlipFlops, wobei der
R-Eingang entweder auf das H-Signal des Komparators oder auf negative
Zustände am Pin 4 reagiert (es wird von links unten gegen den
Uhrzeigersinn gezählt).
Wenn man sich das Innenleben eines NE555 ansieht, stellt man fest, dass
er eine Gegentaktendstufe besitzt: Bei eine H-Pegel am Ausgang des
FlipFlop ("S"-Gatter) liegt am Ausgang auch ein H-Pegel, und die
untere LED leuchtet.
Wie Du schon richtig erkannt hast, wird die Versorgungsspannung durch
die drei Widerstände gedrittelt. Somit vergleicht der obere Komparator
die an Pin 6 anliegende Spannung mit 2/3 der Versorgungsspannung und
der untere mit 1/3 der Versorgungsspannung (übrigens 9V durch 3 ergibt
3V, und nicht 3,3V...)
Da der Kondensator sich nach einer e-Funktion über die Widerstände R1
und R2 aufläd, und nur über R2 entläd, muss bei der Berechnung der Zeit
wohl irgendwie ein Logarithmus vorkommen.
Wie die Berechnung aussieht, möchte ich mir hier jetzt sparen, da ich
sie auch erst herleiten müsste, und dazu jetzt wirklich keine Lust
habe.

Zu deinen Fragen:
Der Kondensator wird nur dann geladen, wenn der interne Transistor
nicht durchsteuert. Das ist genau dann der Fall, wenn der Ausgang des
"'R'-Gatters" (in deinen Worten) L-Pegel führt. Daraus ist aber
auch zu schliessen, dass die Spannung am +-Eingang des dazugehörenden
Komparators (nix OP) kleiner als 2/3 der Versorgungsspannung ist. Der
Kondensator wurde also entladen.
Damit er wieder geladen werden kann, muss der Transistor sperren:
"S"-Gatter liefert H-Pegel (ist nun mal das Komplementär zum
"R"-Gatter-Ausgang). Die untere LED müsste leuchten (weiß ich jetzt
nicht genau...).

Zur Funktion eines Schmitt-Triggers solltest Du vielleicht mal dein
Lehrbuch (oder doch Leerbuch) zu Rate ziehen.
Nur soviel: Schmitt-Trigger machen immer aus einem sich zeitlich
verändernden Spannungsverlauf einen digitalen, mit den möglichen
Ausgangswerten "0" und "1" (normiert auf die maximale
Ausgangsspannung).


Der Kondensator wird über R1 und R2 geladen bis seine Spannung wieder
die 2/3-Versorgungsspannung überschritten hat.
Es kommt allerdings erst zu einem Umschaltvorgang des FlipFlops, wenn
die Kondensatorspannung unter 1/3 der Vorsorgungsspannung gesunken
ist.

R1 und R2 sind Lade- und Entladenwiderstände.
Sie "regeln" (umgangssprachlich) die Frequenz und in diesem Fall auch
noch das Puls-Pausen-Verhältnis. Denn die Ausgangsfrequenz ist in diesem
Fall nicht symmetrisch von der zeitlichenb Aufteilung her.

Noch was zum Schluss:
Ein leerer Kopf (fehlendes Wissen) führt meist zu leeren Händen
(fehlendes Einkommen)...

Gruß Rahul

Autor: Rahul (Gast)
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Noch was vergessen:
R1, R2 und C haben etwas mit t=R*C zutun...

Autor: Forumsdrachen (Gast)
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@Felix:
In wieviel Foren willst du denn denselben Kram noch posten?

grimmige Grüsse
der Forumsdrachen

Autor: Axel Rühl (Gast)
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frage ich mich auch, was man als "informationstechnischer Assistent
lernt...

die beiden "OP's" sind verbunden (PIN6 und 2), die Spannung des C
pendelt zwischen 1/3VCC und 2/3 VCC hin und Her. entladen wird über R2
und Transistor, aufgeladen über R1+R2. Schmitttrigger ->
Schwellwertschalter mit Hyterese.
R+S-Gatter gehören zusammen und bilden ein RS FLip-Flop. mit zwei
stabilen Zuständen.
Schaltung wird so nicht gehen, erst RESET auf VCC legen.
Um weiteren Frage vorzubeugen: PIN4 mit PIN8 verbinden.
ist doch aber alles uralter Standard-Kram. Wenn man sich nicht für
Interessiert, soll man halt was anderes Lernen!
Im Anhang Seite 11 aus
"Elektronikbasten mit Alleskönner 555"

ISBN 3-327-00211-8

von 1986!

Gruß
AxelR.

Autor: FelixITA (Gast)
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Trotz deinen Anspielungen vielen Dankf für die Hilfe.
Ich möchte dir sagen was ich die letzten 3 Jahre gemacht habe.

Ich habe ca. 2 Stunden die Woche Elektrotechnik gemacht,
und da haben wir uns vorwiegend mit der Regelungstechnik und Komplexen
Zahlen beschäftigt.

Ansonsten besteht meine Ausbilung zum 80% aus Programmieren.
C#, C++, VB, Assember, PHP, MySql.

Praktische Elektrotechnik war sekundär!

Zudem ist die praktische Prüfung nur eine von 7 insgesamt.
Ich werde morgen und übermorgen, Datenbanken und C++ Programmierung
schreiben!


Ciao
Felix

Autor: FelixITA (Gast)
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Ich denke durch eure Informationen werde ich auch die Praktische Prüfung
gut bestehen und meinen 2,2 Zeugnissschitt festigen :)

Vielen Dank!!

Ciao
Felix

Autor: FelixITA (Gast)
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Um sicherzugehen habe ich gerade nochmal die Kondensator Kurve
gezeichnet (s. Anhang).

Sollte ja so korrekt sein?

Ciao
Felix

Autor: Axel Rühl (Gast)
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Felix!

Na nenn, nischt für unjut.
Kannste JAVA auch ?
Gruß
AxelR.

Autor: Axel Rühl (Gast)
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kondensatorkurve:
mach doch auf unliniertem Papier.. kann man garnichts mehr zuordnen.

Komm, nimm mal kariertes papier!

AxelR.

Autor: FelixITA (Gast)
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Java haben wir kurz angesprochen. Aber nicht weiter drauf eingegangen.
Wir konzentrieren uns eigentlich hauptsächlich auf C++, VB und PHP.

Viel besser kann ich nicht zeichnen :(

Die obere Kondensator Kurve musst du nicht mit dem Trigger vergleichen.
Soll nur ungefähr sein.

Ciao
Fekux

Autor: Jochen (Gast)
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Hi, da ich gerade ein bisschen mit VB rumexperimentiere, kannst du mir
dein Visual basic programm schicken?

Mfg Jochen.

Autor: FelixITA (Gast)
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Hi,

ich lads hier mal hoch...

Ciao
Felix

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