RC Ozillator mit 2 invertern

[Letten88 (Gast)]

Hallo,

kann mir jemand die Formel für die Oszillatorfrequenz herleiten???

[Jochen F. (jamesy)]

Der C ist m. E. nicht richtig plaziert.
Ich denke, er ist vor dem Eingang des ersten Inverters nach Masse 
geschaltet.

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Am RC-Glied R1/C1 liegen abwechselnd +Ub und -Ub an (Ub ist die Be-
triebsspannung und die High-Ausgangsspannung der Inverter). C1 wird
dabei über R2 abwechselnd auf +Ub/2 und -Ub/2 geladen, da bei Ub/2 die
Low/High-Übergangsschwelle der Inverter liegt. Der zeitliche Verlauf der
Kondensatorspannung beim Aufladen von -Ub/2 auf +Ub/2 ist

     Uc(t) = Ub-(Ub-(-Ub/2))·exp(-t/(R2·C1))

(s. auch Beitrag "Re: Problem mit NE555 und Astabiler Kippstufe")

Der Ladevorgang ist abgeschlossen, wenn Uc(t)=Ub/2 ist, also

     Ub/2 = Ub-(Ub-(-Ub/2))·exp(-t/(R2·C1))
  =>    t = R2·C1·ln 3

Das Umladen von +Ub/2 auf -Ub/2 dauert ebenso lange. Die Frequenz ist
damit

        f = 1/(2·t) = 1/(2·R2·C1·ln 3) ≈ 1/(2,2·R2·C1)

Auf Grund von Dreckeffekten (Leckströme, parasitäre Kapazitäten, Schalt-
zeiten der Inverter usw.) ist die tatsächliche Frequenz etwas niedriger
als die nach obiger Formel berechnete.

Jochen Fe. schrieb:
> Der C ist m. E. nicht richtig plaziert.

Doch, das ist schon richtig. Die Schaltung entspricht Abb. 6 auf dieser
Seite:

  http://homepages.internet.lu/absolute3/tronic/digosz1.htm

[MaWin (Gast)]

> kann mir jemand die Formel für die Oszillatorfrequenz herleiten???

Man muß verstehen, daß am unteren Knotenpunkt R1/R2/C1 Spannungen 
deutlich unter 0V und deutlich über VCC liegen, so -5V bis +10V, und 
daher der Eingangsschutzwiderstand R1 nötig ist. Umgeladen wird C1 über 
R2.

[Jochen F. (jamesy)]

Das bedeutet, daß die Schutzdioden des Eingangs regulär genutzt werden - 
davon rät jeder Hersteller ab.
Ich kenne solche Designs auch, aber ich habe auch schon genug gesehen, 
wo dies nicht ewig funktionierte.

[Harald W. (wilhelms)]

Jochen Fe. schrieb:
> Das bedeutet, daß die Schutzdioden des Eingangs regulär genutzt werden -
> davon rät jeder Hersteller ab.

Zumindest steht diese Schaltung auch im Datenblatt des 4060. So falsch
kann sie also doch nicht sein.
Gruss
Harald

[Markus B. (markus_b95)]

Yalu X. schrieb:
> Am RC-Glied R1/C1 liegen abwechselnd +Ub und -Ub an (Ub ist die Be-
> triebsspannung und die High-Ausgangsspannung der Inverter). C1 wird
> dabei über R2 abwechselnd auf +Ub/2 und -Ub/2 geladen, da bei Ub/2 die
> Low/High-Übergangsschwelle der Inverter liegt. Der zeitliche Verlauf der
> Kondensatorspannung beim Aufladen von -Ub/2 auf +Ub/2 ist
>
>      Uc(t) = Ub-(Ub-(-Ub/2))·exp(-t/(R2·C1))
>
> (s. auch Beitrag "Re: Problem mit NE555 und Astabiler Kippstufe")
>
> Der Ladevorgang ist abgeschlossen, wenn Uc(t)=Ub/2 ist, also
>
>      Ub/2 = Ub-(Ub-(-Ub/2))·exp(-t/(R2·C1))
>   =>    t = R2·C1·ln 3
>
> Das Umladen von +Ub/2 auf -Ub/2 dauert ebenso lange. Die Frequenz ist
> damit
>
>         f = 1/(2·t) = 1/(2·R2·C1·ln 3) ≈ 1/(2,2·R2·C1)
>
> Auf Grund von Dreckeffekten (Leckströme, parasitäre Kapazitäten, Schalt-
> zeiten der Inverter usw.) ist die tatsächliche Frequenz etwas niedriger
> als die nach obiger Formel berechnete.
>
> Jochen Fe. schrieb:
>> Der C ist m. E. nicht richtig plaziert.
>
> Doch, das ist schon richtig. Die Schaltung entspricht Abb. 6 auf dieser
> Seite:
>
>   http://homepages.internet.lu/absolute3/tronic/digosz1.htm

Hallo Yalu X,

eine Frage: Die oben verlinkte Formel (im Zusammenhang mit dem Timer) 
für einen allgemeinen Ladevorgang bei einem RC-Glied...ich kenne leider 
nur immer den Weg über DGLs :/
Der Gedankengang ab der genannten Formel ist soweit klar, nur, könntest 
du mir vllt. bitte einen kleinen Hinweis/Link geben wie obige Formel 
hergeleitet wird?
Vermute(!) mal das ich gerade eine Masche o.Ä. übersehe...

Vielen Dank im Voraus & schönen Abend noch

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Markus Burger schrieb:
> eine Frage: Die oben verlinkte Formel (im Zusammenhang mit dem Timer)
> für einen allgemeinen Ladevorgang bei einem RC-Glied...ich kenne leider
> nur immer den Weg über DGLs :/

Die DGL muss man nur einmal lösen. Oder man lässt das andere machen und
liest das Ergebnis in einem Physik- oder Elektronikbuch nach ;-)

Dort findet man allerdings meist nur zwei Spezialfälle der Formel:
Ladevorgang (Kondensatorspannung am Anfang ist 0) und Entladevorgang
(Spannung am gesamten RC-Glied ist 0). Man kann aus diesen aber — ohne
erneut eine DGL aufzustellen und zu lösen — auf die allgemeinere Formel
kommen (s.u.).

> Der Gedankengang ab der genannten Formel ist soweit klar, nur, könntest
> du mir vllt. bitte einen kleinen Hinweis/Link geben wie obige Formel
> hergeleitet wird?

Diese Frage kam im anderen Thread auch. Die Antwort:

  Beitrag "Re: Problem mit NE555 und Astabiler Kippstufe"

[Markus B. (markus_b95)]

> Diese Frage kam im anderen Thread auch. Die Antwort:
>
>   Beitrag "Re: Problem mit NE555 und Astabiler Kippstufe"

Oh Mist leg ich mir mittlerweile nur noch Eier...das hätte ich sehen 
müssen :(
Danke dir für deine Antwort, sorry das hab ich in dem Thread 
übersehen..jetzt ist mir auch alles klar wir der Term vor exp(-t/tau) 
zustande kommt, dankeschön :)