Hallo, hab vor ein paar Tagen eine Schaltung mit nem 555 als Multivibrator im Klimaschrank getestet und war erstaunt wie weit die Frequenz über die Temperatur schwankt. Bei näherem untersuchen war dann aber auch schnell klar woran es hauptsächlich liegt. Widerstände mit 200ppm wurden verbaut. Die Grundfrequenz sollte so bei ca 930kHz liegen. Als Kondensator wurde ein C0G verwendet. Das ist doch soweit OK, oder gibt es da noch was was man besser einsetzen könnte. Temperaturbereich ist -40°C bis +85°C. Widerstände habe ich jetzt welche mit 25ppm bestellt. Die Dimensionierung ist R1=3,9k R2=10k und C=33pF bei der ganz normalen Standard Beschaltung. Die Schaltung schwankt um ca. 100kHz uber die Temperatur. Meine Frage ist nun: Ich meine mal gelesen zu haben, das R1 aus Temperaturgründen mindestens 10k haben sollte. Ich hab gestern den ganzen Tag gesucht, habe es aber nicht wieder gefunden. Hab ich das geträumt, oder stimmt das? Würd mich über ne Antwort freuen. Gruß 555
Und wir uns über einen Schaltplan. Oder meinst Du das R1 eindeutig festlegt WO in der Beschaltung DEiner Schaltung eben jener R ist? Mal vorab: -25 bis +85 Grad - welche Abweichung über diesen Temp-Bereich hast Du Dir denn so von den 930 Hz vorgestellt?
Ein 200ppm-Widerstand wird kaum eine Schwankung von rund 10% erzeugen können. Da würde ich zuletzt suchen ...
http://www.spicelab.de/astab555.htm Ist identisch für R1 und R2 mit der Schaltung. Bekommt man das auf ein 10tel reduziert? Schwankung von ca 10kHz über den Temp.-Bereich? Gruß 555
> Ein 200ppm-Widerstand wird kaum eine Schwankung von rund 10% erzeugen > können. Da würde ich zuletzt suchen ... Also genaugenommen schwankt die Frequenz von 882kHz bei 85°C bis 965kHz bei -40°C. War etwas übertrieben mit den 100kHz(aber nicht viel :-) Mir kommt das auch etwas viel vor, deshalb meine Frage mit dem Widerstand R1 >= 10k. Als Timer wurde der TS555i verwendet! Gruß 555
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Mit deinen angegebenen Werten bekomme ich ca. die doppelte Frequenz. Den TK des COG mit dem TK von Styroflex- und Glimmerkonis vergleichen.
33pF als Timing-Kondensator liegt schon arg dicht an der Grössenordnung parasitärer Kapazitäten von Gehäuse und Aufbau. Da braucht man sich keine Gedanken mehr um hochpräzise Widerstände und Kondensatoren zu machen. Da Referenzdimensionierung für das Frequenzlimit von 2,7MHz aus dem Datasheet verwendet 470 Ohm, 200 Ohm, 200pF.
Meint ihr, dann sind die parasitären Kapazitäten der Schaltung größer und Temperaturabhängiger als der Kondensator selbst, und das bewirkt den großen Drift!?
Ob grösser lässt sich mangels Einblick in den Aufbau nicht erraten. Ich habe als Daumenregel aus der DIP-Ära 5pF pro Pin im Kopf, mit Fassung nochmal 5pF. Plus restlichem Aufbau - bei Steckbrett sicherlich mehr. Ich glaube kaum, dass parasitäre Kapazitäten auf niedrigen Tk optimiert sind. ;-) Probier das mal mit den 470 und 200 Ohm und entsprechendem Kondensator aus.
555 wrote: > http://www.spicelab.de/astab555.htm > > Ist identisch für R1 und R2 mit der Schaltung. > > Bekommt man das auf ein 10tel reduziert? Schwankung von ca 10kHz über > den Temp.-Bereich? > Nein, bekommt man nicht wenn man mit akzeptablen Aufwand (Material und Zeit) aufbauen will. Nimm einen Quarzoszillator , z.B. ca. 9.3 MHz und teile runter durch 10. Oder 1.8...MHz, und dann durch 2 Die Oszillatoren gibt's für kleines Geld fertig im Gehäuse, und es lohnt nicht da in Abgleichaufwand, Temperaturkompensation etc. Zeit zu investieren um 930kHz +/- 10 kHz zu erhalten.
Mit etwas Kältespray bzw.einen Fön + Trichter wäre man dem Übel in der realen Welt auch schnell auf die Schliche gekommen. Hallo Andrew, habe mich auch schon gewundert warum da kein Quarz benutzt wird. Ob unser 555-Freund evtl. Wert auf höchste Erschütterungsfestigkeit legt ?
oszi40 wrote: > Mit etwas Kältespray bzw.einen Fön + Trichter wäre man dem Übel in der > realen Welt auch schnell auf die Schliche gekommen. > > Hallo Andrew, > habe mich auch schon gewundert warum da kein Quarz benutzt wird. Mangelnde Erfahrungen mit Quarzen ist eine mögliche Erklärung. 555 lag gerade rum. etc. > Ob > unser 555-Freund evtl. Wert auf höchste Erschütterungsfestigkeit legt ? 15g machen die gängigen Billig Oszillatoren auch. Wer mehr benötigt: MIL ist als Restposten öfter greifbar ,-)
@A.K. Eine Abweichung von 10% bei Werten die um den Faktor 5 größer sind, kann dies einfach nicht sein. @HildeK Erst mal rechnen und dann Sachen abwerten. 200ppm ist mehr als schlecht. Da variiert der R2 ja schon um 250R! Vielleicht einfach mal den Fehler mit partielle Differentiation bestimmen. Hier bekommt man erst einmal einen Einblick auf die Auswirkung der verschiedenen TK-Werte. IC interne driften sind nicht berücksichtigt. Siehe Anhang. Beispiel mit deinen Werten und TK 200, komm ich laut Rechnung auf eine Frequenzabweichung von +/- 82kHz über die Temperaturdifferenz von 125K. Man kann auch deutlich erkennen, dass der Kondensator keine wirkliche Rolle spielt. C0G habe ich mit TK 30 angenommen. Nun kannste mit Widerständen TK 25 alles mal ausrechnen. Gruß Alexander
Mit TK25 sollte irgendwas in der Größenordnung +/- 10kHz raus kommen und das ist dann nur noch eine Abweichung von knapp über 1%. Vorrausgesetzt dein IC selbst und der Aufbau beeinflussen nicht zu stark.
> Erst mal rechnen und dann Sachen abwerten. 200ppm ist mehr als schlecht. > Da variiert der R2 ja schon um 250R! Hast du das gemessen oder gerechnet? Es wird keiner der Widerstände mehr als 200ppm Abweichung haben, du darfst dich aber nicht beklagen, wenn einer aus dem Gurt 0ppm hat. Im Datenblatt steht der schlechtestmögliche Wert. > -40°C bis +85°C Der NE555 müsste dann SA555N odeer SE555N heißen. Der NE555 ist nur von 0-70° spezifiziert. Bist du sicher, dass die internen NE555 Widerstände nicht noch wesentlich schlechter sind? Ich würde mit Kältespray und Lötkolben an die Sache gehen. Da hat man den bösen Buben am schnellsten gefunden.
Alexander Liebhold wrote: > Mit TK25 sollte irgendwas in der Größenordnung +/- 10kHz raus kommen und > das ist dann nur noch eine Abweichung von knapp über 1%. Dies Resultat Mag für Widerstände und C ja in etwa hinkommen. (delta T sind ja schon ordentlich) > > Vorrausgesetzt dein IC selbst und der Aufbau beeinflussen nicht zu > stark. Eben dies tut das IC dann doch sehr beinflussen (tun). Ist über eine Temperaturwechsel von mehr als 50K nicht mit 555 und akzeptablen Zeit und Teileaufwand machbar. BTDT. hth, Andrew
Alexander Liebhold (lippi2000) schrieb: >@HildeK >Erst mal rechnen und dann Sachen abwerten. 200ppm ist mehr als schlecht. >Da variiert der R2 ja schon um 250R! R2 hat 10k. 200ppm sind 200/1000000=0,0002 (ppm = part per million) 0,0002 * 10000 Ohm = 2 Ohm Ich errechne 2 Ohm statt deiner 250 Ohm. Das spielt hier keine Rolle - wie ich behauptet hatte. Seine Frequenzänderung betrug aber fast 10% = 0,1! Aber zugegeben - gerechnet hatte ich nicht :-)
Hallo, die Formel für die Frequenz f in dem Stabiltät-PDF ist falsch. Man siehts auch an den Einheiten. 1/(R*R*C) gibt nicht Frequenz. http://www.mikrocontroller.net/attachment/49517/NE555_Stabilit_t.pdf Richtig wäre: f=1/(0.7*(R1+2*R2)*C)
Lothar Miller wrote: > Der NE555 müsste dann SA555N odeer SE555N heißen. Der NE555 ist nur von > 0-70° spezifiziert. Oben steht, dass hier der (CMOS) TS555I verwendet wird. Der kann -40..+125°C. Der NE555 wäre mit mehr als 100KHz ohnehin schon überfordert, behauptet jedenfalls das Datasheet vom TS555I mit seinen 2,7MHz. Vor allem aber würde mich bei einem 33pF Kondensator als zeitbestimmendem Glied der Aufbau interessieren. Am Ende ist das noch ein Breadboard... Und ob nun bipolar oder in CMOS: Das ist kein Hochgeschwindigkeitschip. Die u.U. stark temperaturabhängingen IC-internen Verzögerungen könnten bei dieser Frequenz auch eine Role spielen.
> R2 hat 10k. > 200ppm sind 200/1000000=0,0002 (ppm = part per million) > 0,0002 * 10000 Ohm = 2 Ohm Bei 200ppm/°C ist das 2 Ohm/°C mal 125°C TempSpanne = 250 Ohm
> Oben steht, dass hier der TS555I verwendet wird... Autsch. Wer lesen kann ist klar im Vorteil :-o Aus gutem Grund nehm ich für son Zeugs einen Quarzoszillator ;-) Oder die hübschen Dallas-Dinger wie DS1089L
>Bei 200ppm/°C ist das 2 Ohm/°C mal 125°C TempSpanne = 250 Ohm
Auch autsch! Danke für den Hinweis.
Dennoch erklären die (max.) 2,5% nicht die hohe Änderung der Frequenz.
In der Formel für die Frequenz machen die 200ppm/°C*(+/-60°) nur ca +/-1,2% Frequenzfehler aus. Bei 900kHz und den Temperaturschwankungen sind das die temperatur- abhängigen Laufzeiten im NE555 die den Hauptteil des Frequenzfehlers ausmachen.
Wenn ich mit der richtigen Formel rechne, komme ich auf eine maximale Abweichung von 52kHz. (200ppm, C0G = 30ppm, deltaT = 125K)
Mit R2 = 10,2 kOhm komme ich auf -30kHz.
> Aus gutem Grund nehm ich für son Zeugs einen Quarzoszillator ;-)
Naja, der 555 hat so einen schönen Vadj-Eingang, ist für meine
Anwendungen unübertroffen bequem. Es gibt nichts preisgünstigeres.
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