Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kleines Problem mit NE555


von Uwe (Gast)


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Halli, hallo,

ich lese in diesem Forum immer gerne, stehe aber jetzt (für mich) vor 
einem kleinem Problem und finde als Anfänger keine Lösung im Netz ober 
bin zu doof.

Mit einem NE555 möchte ich einen einstellbaren Taktgeber realisieren, 
der per Poti zwischen ca. 1 und 40 Hz erzeugen soll, Frequenzgenauigkeit 
ist eher unwichtig.  Wichtig ist mir aber, dass das Tastverhältnis bei 
jeder Frequenz möglichst stets bei etwa 50% bleibt.

Bei den Schaltungen, die ich im Netz gefunden hatte, änderte sich leider 
mit einer Frequenzänderung auch massiv das Tastverhältnis.
Gibt es irgendeine trickreiche Schaltung mit gleichbleibendem 
Tastverhältnis?

Vielen Dank von
Uwe

von ArnoR (Gast)


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Wenn es ganz genau 50% sein muss, dann setze einen Teiler hinter den 
555. Wenn es nur ziemlich genau sein soll, dann nimm den CMOS-555, den 
ICM7555, TLC555... und beschalte den rel. hochohmig mit einem Widerstand 
von 3 nach 2+6 und einen Kondensator von 2+6 nach Masse. Nimm nicht die 
Schaltung mit 2 Widerständen.

von Mark S. (voltwide)


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Wenn es nicht so genau drauf ankommt:
Du erzeugst einen symm Sägezahn zwischen 1/3 und 2/3 der 
Betriebsspannung, indem Du die beiden Kontrolleingänge Trig + Thr 
parallel an den Zeitgeberkondensator legst und von dort aus den 
Zeitgeberwiderstand mit dem Ausgang verbindest. Discharge bleibt hierbei 
unbenutzt.

Die "schöneren" Signale erhältst Du mit den 555 CMOS-Varianten.

von Mark S. (voltwide)


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@ Arno: Ich sehe, wir sind uns einig...

von Teo D. (teoderix)


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Hier hübsche Bildchen dazu, mit etwas Prosa drumrum.
https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/ast555.htm

: Bearbeitet durch User
von Uwe (Gast)


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Super, herzlichen Dank euch beiden.

Morgen werde ich die Vorschläge ausprobieren, heute habe ich genug 
gebastelt.

Ich wollte schon den herkömmlichen 555 verwenden, weil ich davon eine 
reichliche Menge habe. Die C-Mosvariante müsste ich erst bestellen.

Also nochmals dankeschön,
Uwe

von Konstantin (Gast)


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Kann man eigentlich mit einem Schaltungstrick aus einem NE555 einen 
Frequenzteiler entwickeln?

von Toxic (Gast)


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Uwe schrieb:
> Ich wollte schon den herkömmlichen 555 verwenden, weil ich davon eine
> reichliche Menge habe.

Einfacher waere eigentlich eine Schaltung mit 50% DC mit einem Opamp:

http://www.learnabout-electronics.org/Oscillators/osc42.php
================
Als "Berechnungsgrundlage" fuer Timer 555 kannst du uebrigens dieses 
einfache Programm herunterladen:

http://schematica.com/555_timer_design/555_timer_free.html

von Dieter (Gast)


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Konstantin schrieb:
> Kann man eigentlich mit einem Schaltungstrick aus einem NE555
> einen Frequenzteiler entwickeln?

Mit zwei 555 ist es möglich.

Mit einen 555 nur in einem kleinen Bereich über die Monoflopfunktion. 
Die zweite steigende Flanke fällt noch in das Zeitfenster in dem das 
Monoflop noch nicht wieder abgefallen ist und kann daher erst von der 
dritten steigenden Flanke getriggert werden.

von Dieter (Gast)


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von Peter D. (peda)


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Uwe schrieb:
> Ich wollte schon den herkömmlichen 555 verwenden, weil ich davon eine
> reichliche Menge habe.

Das ändert nichts daran, daß er dafür ungeeignet ist.
Es gibt fertige astabile Multivibratoren mit symmetrischem Ausgang, z.B. 
CD4046, CD4047.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Peter D. schrieb:
> Uwe schrieb:
>> Ich wollte schon den herkömmlichen 555 verwenden, weil ich davon eine
>> reichliche Menge habe.
>
> Das ändert nichts daran, daß er dafür ungeeignet ist.
> Es gibt fertige astabile Multivibratoren mit symmetrischem Ausgang, z.B.
> CD4046, CD4047.

Kanonen auf Spatzen. Die Grundschaltung "Oszillator mit zwei Invertern" 
[1] liefert mit CMOS-Gattern ein Tastverhältnis nahe an 50%. Wenn auch 
45 oder 55% reichen, tut es sogar die 1-Gatter Oszillatorschaltung mit 
Schmitt-Trigger [2]. Beide Schaltungen haben gemein, daß eine Änderung 
der Frequenz das Tastverhältnis nicht verändert.

Wenn man wirklich exakt 50% braucht, kommt man aber um einen extra 
Frequenzteiler nicht herum. Bei so niedrigen Frequenzen wie der TO will, 
darf es auch gern mehr als 1 Flipflop sein, dann braucht man nicht so 
riesige Kondensatoren. Alles in einem IC hätte man mit einem CD4060.

Dann könnte man den Oszillator auf 1kHz .. 40kHz auslegen und an Q10 
kriegt man ein exakt symmetrisches Signal mit 1/1024stel der 
Oszillatorfrquenz.


[1] z.B. 
https://4.bp.blogspot.com/_YbD_csZtad8/Swfla8zXPtI/AAAAAAAAAVQ/PBAk3Z9Ksqk/s1600/gated_osc.gif 
; wenn man den 100K Widerling durch ein Poti ersetzt, kann man die 
Frequenz einstellen

[2] http://www.netzmafia.de/skripten/digitaltechnik/st-takt.gif

von Konstantin (Gast)


Angehängte Dateien:

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Axel S. schrieb:
> Alles in einem IC hätte man mit einem CD4060.

Das ist eine gute Idee. C3 liegt ungefähr zwischen 1nF und 10nF.

von Stefan F. (Gast)


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Für niedrige Frequenzen verwende ich auch gerne den CD4060, weil man im 
Schwingkreis keinen Elko benötigt. Ich glaube, sie dich Kapazität von 
Elkos im Laufe der Zeit viel stärker verändert, als bei den anderen 
Kondensator-Typen.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Stefan U. schrieb:
> Für niedrige Frequenzen verwende ich auch gerne den CD4060, weil man im
> Schwingkreis keinen Elko benötigt. Ich glaube, sie dich Kapazität von
> Elkos im Laufe der Zeit viel stärker verändert, als bei den anderen
> Kondensator-Typen.

Vor allem ändert sich der Leckstrom mit der Zeit und der Temperatur. 
Deswegen sollte man Elkos an dieser Stelle nur in Verbindung mit relativ 
niederohmigen Widerständen (bis vielleicht 100K) einsetzen. Sonst kann 
der Leckstrom dazu führen, daß es gar nicht mehr schwingt.

von Peter D. (peda)


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Axel S. schrieb:
> Alles in einem IC hätte man mit einem CD4060.

Der CD4536 wäre auch geeignet (RC-Oszillator + 1..24 Teilerstufen).

von ArnoR (Gast)


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Peter D. schrieb:
>> Alles in einem IC hätte man mit einem CD4060.
>
> Der CD4536 wäre auch geeignet (RC-Oszillator + 1..24 Teilerstufen).

Wenn man das nun auch noch im 8-Pin-Gehäuse haben möchte, dann ICM7242.

von Günter Lenz (Gast)


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Uwe  schrieb:
> Ich wollte schon den herkömmlichen 555 verwenden, weil ich davon eine
> reichliche Menge habe.

Man kann das Impulsverhältnis auch einstellbar machen, den Ladestrom
des Kondensators und Entladastrom über je eine Diode und einstellbaren
Widerstand leiten, mit Oszillograf beobachten und Symetrie einstellen,
dann kannst du auch den herkömmlichen 555 verwenden.

von Stefan F. (Gast)


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Beim NE555 wird der Kondensator ja normalerweise über einen Pull-Up 
Widerstand geladen und durch den internen open-collector Transistor 
entladen.

Kann man nicht einfach stattdessen einen einzigen Widerstand zum Laden 
und entladen mit dem Output verbinden?
1
Output (3) ----[===]---+----- Trigger (2)
2
                       |
3
                       +----- Threshold (6)
4
                       |
5
                      ===
6
                       |
7
                      GND

Damit müsste ein symmetrisches Ausgangssignal entstehen, oder irre ich 
mich?

von ArnoR (Gast)


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Stefan U. schrieb:
> Damit müsste ein symmetrisches Ausgangssignal entstehen, oder irre ich
> mich?

Genau so das wird üblicherweise auch gemacht und das steht auch in den 
ersten 2 Antworten oben schon.

von Stefan F. (Gast)


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> das steht auch in den ersten 2 Antworten oben schon.

Oh. Ich bin eher ein visueller Typ, Texte zu Verstehen ist noch so mein 
Ding.

von juergen (Gast)


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Günter Lenz schrieb:
> Uwe  schrieb:
>> Ich wollte schon den herkömmlichen 555 verwenden, weil ich davon eine
>> reichliche Menge habe.
>
> Man kann das Impulsverhältnis auch einstellbar machen, den Ladestrom
> des Kondensators und Entladastrom über je eine Diode und einstellbaren
> Widerstand leiten, mit Oszillograf beobachten und Symetrie einstellen,
> dann kannst du auch den herkömmlichen 555 verwenden.

Der Meinung bin ich auch.

von juergen (Gast)


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Axel S. schrieb:
> Stefan U. schrieb:
>> Für niedrige Frequenzen verwende ich auch gerne den CD4060, weil man im
>> Schwingkreis keinen Elko benötigt. Ich glaube, sie dich Kapazität von
>> Elkos im Laufe der Zeit viel stärker verändert, als bei den anderen
>> Kondensator-Typen.
>



Das deckt sich auch mit meiner Erfahrung, die ich bei Reparaturen an 
alten Transistorradios gemacht habe. Die alten Elkos hatten sehr viel 
mehr Kapazität als aufgedruckt war.

von Teo D. (teoderix)


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Stefan U. schrieb:
>> das steht auch in den ersten 2 Antworten oben schon.
>
> Oh. Ich bin eher ein visueller Typ, Texte zu Verstehen ist noch so mein
> Ding.

Ich weiß doch wie eingerostet du bist, daher hab ich extra für dich 
noch gepostet. ;P

Teo D. schrieb:
> Hier hübsche Bildchen dazu, mit etwas Prosa drumrum.
> https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/ast555.htm

von ArnoR (Gast)


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Günter Lenz schrieb:
> Man kann das Impulsverhältnis auch einstellbar machen, den Ladestrom
> des Kondensators und Entladastrom über je eine Diode und einstellbaren
> Widerstand leiten, mit Oszillograf beobachten und Symetrie einstellen,
> dann kannst du auch den herkömmlichen 555 verwenden.

Das funktioniert aber nur bei einer festen Frequenz. Wenn man, wie der 
TO, die Frequenz über einen großen Bereich variieren will, ändert sich 
auch das Tastverhältnis wieder.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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ArnoR schrieb:
> Günter Lenz schrieb:
>> Man kann das Impulsverhältnis auch einstellbar machen, den Ladestrom
>> des Kondensators und Entladastrom über je eine Diode und einstellbaren
>> Widerstand leiten, mit Oszillograf beobachten und Symetrie einstellen,
>> dann kannst du auch den herkömmlichen 555 verwenden.
>
> Das funktioniert aber nur bei einer festen Frequenz. Wenn man, wie der
> TO, die Frequenz über einen großen Bereich variieren will, ändert sich
> auch das Tastverhältnis wieder.

Mit ein bißchen Trickserei geht das ganz gut:
1
            .-|<|-------. 
2
            |           |
3
    .--[R1]-*-|>|--[R2]-*-[R3]--> Vcc
4
    |     _______       |
5
    |    |       |      |
6
    *----|2     7|------´
7
    *----|6      |
8
    |    |       |
9
 C1 =    |_______|
10
    |      NE555
11
   GND

R1 ist dabei das Poti, R3 der Pullup am Discharge-Ausgang des NE555. 
Wenn man R2=R3 wählt und für die beiden Dioden eine Doppeldiode nimmt, 
dann sind die wirksamen Widerstände zum Laden und Entladen von C1 
jeweils gleich groß. Man kriegt allerdings eine geringe Abhängigkeit der 
Frequenz von der Betriebsspannung. Aber irgendwas ist ja immer <tm>

von ArnoR (Gast)


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Axel S. schrieb:
> Mit ein bißchen Trickserei geht das ganz gut: Schaltung

Ja, so geht das. Allerdings ist das eine etwas andere Schaltung als die, 
auf die sich meine Antwort bezog.

Und mir wäre der Aufwand zu groß. Die einfache Schaltung mit einem 
CMOS-555 liefert bei ausreichend hochohmiger Dimensionierung auch ein 
gutes 50%-Tastverhältnis über große Frequenzbereiche. Wem das noch nicht 
reicht, dem seien die Itty-Bitty-ICs oder der schon genannte ICM7242 
nahegelegt.

von teenie-weenie (Gast)


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ArnoR schrieb:
> Itty-Bitty-ICs

Mögliche Reaktion: "Häh?"    :-)

http://ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/20005730a.pdf

Etwas konkretisiert, was Du da meinen könntest.

von ArnoR (Gast)


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teenie-weenie schrieb:
> Mögliche Reaktion: "Häh?"    :-)

Das war beabsichtigt ;-)

> http://ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/20005730a.pdf
> Etwas konkretisiert, was Du da meinen könntest.

Genau die meine ich.

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