Rechteckgenerator mit NE555 wie Frequenz einstellbar machen?

[David (Gast)]

Hallo,

ich möchte eine Schaltung aufbauen für ein Rechtecksignal zu erzeugen. 
Nun hatte ich die Grundzüge davon mir schon anhand von Schaltplänen aus 
dem Internet zusammengesucht (siehe Anhang). Habe mich auch bezüglich 
des NE555 ein wenig belesen, ich hatte mich bisher noch nicht soweit 
vorgewagt gehabt und eher Kleinere Basteleien betrieben.

Ich habe gelesen das die Frequenz bei dem NE555 nur über den Kondensator 
eingestellt werden kann, nun habe ich gedacht das man diesen ja auch 
variabel gestallten könnte mittels eines Potis. Ich habe nur keine 
Ahnung wie ich die Schaltung dafür aufbauen muss und wie ich die 
Bauteile dafür dimensionieren muss damit ich folgende Ausgangswerte 
habe:

Frequenz einstellbar (ca. 5->250Hz)
Tastverhältnis von ca. 50% (muss nicht 100%ig genau sein und muss auch 
nicht einstellbar sein)

Vielen Dank für die Hilfe schon einmal im Voraus
Grüße
David

[Z.B. Hier (Gast)]

Schon mal hier geschaut?

http://www.mikrocontroller.net/articles/NE555

http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0310131.htm

http://www.elektronik-kompendium.de/sites/praxis/bausatz_taktgenerator-mit-lmc555cn.htm

Zitat vom letzten Link:
"Die Taktfrequenz wird vom Kondensator C1, dem Widerstand R1 und 
Potentiometer P1 bestimmt. Sie liegt zwischen 1 Hz und 30 Hz."

[David (Gast)]

Ja die hatte ich auch schon gesehen, aber in welcher Größe müssen die 
Bauteile ausgelegt werden für die von mir genannten Werte zu erzielen?

[M. P. (phpmysqlfreak)]

Dazu hilft ein Blick in das Datenblatt eines NE555 ;)
Habe das Thema gerade in meiner Ausbildung - im Datenblatt finden sich 
Berechnungsformeln für diese Dinge. ;-)

[David (Gast)]

Ja ich hab nur keine Ahnung wie ich das im Zusammenhang mit dem Poti für 
den kondensator berechnen muss.

[STK500-Besitzer (Gast)]

Das Poti kannst du als ywei Widerstände ansehen:
Der eine hat den Wert des Potis am linken Anschlag und der andere den 
des rechten Anschlags.

[David (Gast)]

Ich blick durch das Datenblatt nicht durch und was da geändert werden 
muss.

[Peter D. (peda)]

Nimm einfach den CD4047, der kann das.


Peter

[Kevin (Gast)]

@David

mache C und/oder R kleiner

[David (Gast)]

Ja ich versuch mich jetzt noch mal da durch zu beißen

[David (Gast)]

Wie funktioniert denn das wenn ich die Kapaität mit einem Poti 
beeinflussen will?

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Mit einem CMOS-555er (z.B. ICM7555, TLC555 oder TS555) geht die obige
Schaltung von etwa 4,7Hz bis 270Hz bei einem Tastverhältnis von 0,5. Die
Frequenz ist

$$f=\frac 1 {2(R_1+R_2)C_1\cdot\ln 2}$$

R2 ist dabei ein Poti, bei dem der Abgriff mit einem der beiden Enden
verbunden ist.

Auch mit einem gewöhnlichen NE555 funktioniert die Schaltung, allerdings
mit etwas abweichenden Werten für die Frequenz und das Tastverhältnis.

David schrieb:
> Wie funktioniert denn das wenn ich die Kapaität mit einem Poti
> beeinflussen will?

Die Kapazität wird nicht vom Poti beeinflusst, sondern bleibt konstant.
Du willst aber auch nicht die Kapazität variieren, sondern die
Zeitkonstante des RC-Glieds, also das Produkt R·C. Die Frequenz wird
verdoppelt, wenn die Zeitkonstante halbiert wird. Ob du die Kapazität
oder den Widerstand halbierst, ist egal, solange beide in vernünftigen
Grenzen bleiben.

[David (Gast)]

Danke! Da wäre ich glaube ich nie drauf gekommen! Ist das richtig das 
die Schaltung an OUT angeklemmt ist? Müsste da nicht mein Ausgang sein 
mit dem ich den Transistor ansteuere?

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

David schrieb:
> Ist das richtig das die Schaltung an OUT angeklemmt ist?

Ja. Weil OUT ein Push-Pull-Ausgang ist, wird die Schaltung symmetrisch,
so dass man mit wenigen externen Bauteilen das gewünschte Tastverhältnis
von 0,5 hinbekommt. Wie bereits geschrieben funktioniert das am bestem
mit einem CMOS-555er, weil bei diesem die Ausgangsspannungpegel fast bis
an die Versorgungsspannungsgrenzen (0V und 12V) heranreichen. Beim Stan-
dard-NE555 trifft dies für den High-Pegel nicht zu. Bei 12V Versorgungs-
spannung reicht er auch bei geringer Belastung nur bis etwa 11V, was
eine leichte Asymmetrie darstellt..

> Müsste da nicht mein Ausgang sein mit dem ich den Transistor
> ansteuere?

Du kannst den PNP-Transistor entweder zusätzlich mit an OUT anschließen
oder aber — da er ja nur einen negativen Basisstrom braucht — stattdes-
sen an DIS. Dann entsteht keine zusätzliche Belastung an OUT, was sonst
zu geringfügigen Genauigkeitseinbußen führen könnte.

Auf jeden Fall würde ich noch etwa 10kΩ von der Basis des PNP nach +12V
schalten, damit der Transistor trotz eventueller Restströme im 555-Aus-
gang sauber sperrt.

[David (Gast)]

Vielen Dank für die Mühe und die Super Erklärung!
Also müsste das ganze dann so aussehen im Endeffekt?

Ich werde dann auch den ICM7555 anstatt des NE555 verwenden nur den 
hatte ich nicht in der Bibilotek, aber die Belegung ist ja Identisch.

[David M. (astraracer87)]

Ich habe noch zwei Fehler entdeckt. Ich hatte den Anschluss 2 des Potis 
nicht belegt und den Widerstand R3 vor Widerstand R4 an die Leitung 
gepinnt. So müsste das ja jetzt passen oder?

[RZ (Gast)]

Sieht an sich doch ganz gut aus

[Jens (Gast)]

Ist der Poti nicht eher unkonventionell geschaltet? Eigentlich nimmt 
mensch einen Kontakt an der Seite und den Schleifer und lässt den 
anderen Pin (also entweder den ganz rechts oder den ganz links) 
unbeschaltet.

Gruß
Jens

[David M. (astraracer87)]

Das stimmt das war ein versehen. So war das nicht gedacht. Aber sonst 
passt alles?

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

David M. schrieb:
> Aber sonst passt alles?

Fast. Du musst noch Pin 2 mit Pin 6 verbinden.

Jens schrieb:
> Eigentlich nimmt mensch einen Kontakt an der Seite und den Schleifer
> und lässt den anderen Pin (also entweder den ganz rechts oder den ganz
> links) unbeschaltet.

Nein, üblicherweise wird der Schleifer mit einem der beiden Bahnenden
verbunden. Funktionieren tut's in beiden Fällen, wenn aber der Schleifer
beim Drehen etwas springt, wird der Widerstand bei offenem Ende unend-
lich, während er bei verbundenem Ende maximal bis zum Nennwert des Potis
ansteigt. Damit wird der entstehende Störimpuls etwas reduziert. Das ist
zwar kein großer Vorteil, aber das Stückchen Leitung auf der Platine
kostet ja nichts.

[David M. (astraracer87)]

So jetzt aber ;-) Pins verbunden und ich hab das wieder mit dem Poti 
umgeändert. Ja klar macht Sinn so wenn der Abgreifer kurz versagt ist 
der Widerstand max. des Poti und nicht Unendlich. Beim Betrieb macht das 
ja nichts weil ja der Strom den Weg des geringstens Widerstands geht.