PWM Schaltung mit NE555

René S. schrieb:

Wie wirken sich die Dioden auf die Lade- und Entladezeiten aus? Lässt sich das berechnen?

Normal wurde der NE555 seinen Kondensator über die Widerstände von 5V aufladen und nach 0V entladen, bis er 2/3x5 bzw. 1/3x5V erreicht hat.

Nun ist die Zielspannung zu der umgeladen wird um ca.0.7V geringer, er lädt also zu 4.3V auf bis 3.3V erreicht sind und entlädt auf 0.7V bis 1.65V erreicht sind.

Die Zeiten verlängern sich also, die Frequenz liegt höher.

Auf Grund der sehr niedrigen 5V Versorgung ist der Einfluss der Dioden hoch, bei 15V Versorgung wäre er viel geringer.

René S. schrieb:

nicht die klassische PWM-Schaltung des NE555 genutzt, sondern die Schaltung als astabile Kippstufe.

Die Beschaltung des 555 als astabile Kippstufe ist eine klassische Anwendung. Sogar in der Variante mit den Dioden für getrennte Lade- und Entladepfade des zeitbestimmenden Kondensators.

Die Frage ist: Wie wirken sich die Dioden auf die Lade- und Entladezeiten aus? Lässt sich das berechnen?

Klar läßt sich das berechnen. OK, zumindest näherungsweise.

Die Schaltschwellen des 555 liegen bei 1/3 und 2/3 Vcc. Schon die Formeln im Datenblatt gehen davon aus, daß die rückgekoppelte Rechteckspannung die Werte 0V oder Vcc hat. Das stimmt schon ohne die Dioden nicht, weder werden die 0V erreicht (insbesondere beim NE555) noch Vcc. Real geht die (Ent)ladung langsamer, die Frequenz wird also niedriger sein als berechnet.

Mit den Dioden sind es dann noch je eine Diodenflußspannung (ca. 0.6V) mehr bzw. weniger. Das kann man bei der (Ent)ladekurve des Kondensators berücksichtigen. Dann wird man sehen, daß die Betriebsspannung durch die Dioden deutlich mehr Einfluß auf die Frequenz hat. Und die Frequenz ist auch nicht konstant, sondern abhängig vom eingestellten Tastverhältnis.

Weit weniger Mühe wird man aber haben, wenn man die Schaltung in einer der vielen Spice-Varianten simuliert. Z.B. für die Poti-Einstellung auf 10%, 50% und 90%.

Axel S. schrieb:

Die Schaltschwellen des 555 liegen bei 1/3 und 2/3 Vcc. Schon die Formeln im Datenblatt gehen davon aus, daß die rückgekoppelte Rechteckspannung die Werte 0V oder Vcc hat. Das stimmt schon ohne die Dioden nicht, weder werden die 0V erreicht (insbesondere beim NE555) noch Vcc.

Doch, Vcc wird erreicht, denn Pin 7 ist ja nur OC. Und Masse auch weitgehend, ist ja nur eine Uce_sat, die daher auch nur im untersten zehntel/hundertstel-Bereich liegen dürfte.

Da ist eher die rel. hohe Toleranz von bis zu plus/minus 10% ein Problem (je nach Exemplar). Also selbst unter Einbeziehung der Diodenspannungen wird das nicht unbedingt was genaues.