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NE555 und Berechnungsformeln = Schrott?

 
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MickeyMaus



Anmeldedatum: 09.07.2007
Beiträge: 139

BeitragVerfasst am: Mo Dez 03, 2007 2:07 pm    Titel: NE555 und Berechnungsformeln = Schrott? Antworten mit Zitat

Wenn ich mir eine Frequenz, Pulsbreite und Kapazität vorgebe und dann die Widerstände errechne stimmt das dann überhaupt nicht mehr mit der Realität überein.

Z. B. wollte ich 25kHz haben, 30µs ON-Time, 10µs OFF-Time mit 1nF Glimmerkondensator-1%Toleranz.

Was kommt raus: 22 kHz und 36µs ON-Time.

Ich verwende einen Glimmerkondensator mit 1% Toleranz und Widerstände mit 0,1% Toleranz (zuletzt habe ich die jedoch durch Potis ersetzt).

Dieser Berechnungsquatsch aus dem Datenblatt stimmt doch hinten und vorne nicht.

Bei dem 40kV-Labornetzgerät rechne ich aus ca. 19,5 kHz, was kommt messtechnisch raus: 18,1818 kHz.

========================================

Das war meine 25 kHz Berechnung:

T=40µs => f=25kHz
30µs ON; 10µs OFF


tLow=0,693*RB*C
=> RB=tLow/0,693/C = 10µs/0,693/1nF = 14430 Ohm


tHigh=0,693*(RA+RB)*C
=> RA = tHigh / 0,693 / C - RB = 30µs / 0,693 / 1nF - 14430 Ohm = 28860 Ohm


T=0,693*(RA+2RB)*C = 0,693 * (28860 + 2 * 14430) * 1nF = 40µs
f=25kHz

ratio = 0,3333333
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uli.paul



Anmeldedatum: 04.02.2006
Beiträge: 669
Wohnort: Augsburg

BeitragVerfasst am: Mi Okt 29, 2008 2:57 am    Titel: Antworten mit Zitat

Ein typisches Bespiel wie jemand an der Realität vorbeigeht!

Mann Gottes! In der Simulation hat ein Kondensator 10µF, aber im realen Leben, hat er diese Kapazität nur unter idealen Bedingungen. Ansonsten hat er noch seinen ESR (effective series resistance) und seine Induktivität. Nur gute Simulationsprogramme erfassen diese Daten - die billigen garantiert nicht.
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MickeyMaus



Anmeldedatum: 09.07.2007
Beiträge: 139

BeitragVerfasst am: Mo Apr 13, 2009 8:30 am    Titel: Antworten mit Zitat

Du meinst also, dass diese große Abweichung hauptsächlich auf die Kapazität zurückzuführen ist und nicht auf Streuungen des NE555.

Aktuell versuche ich mit dem Ding 1 Hz zu erzeugen, da dürfte es dann diese großen Abweichungen ja dann nicht mehr geben.

Das sieht man ja schon aus meinen obigen Versuchen, je größer die Frequenz, desto größer der Fehler. Bei 1 Hz müßte der prozentuale Fehler hoffentlich sehr klein werden.
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Antimon



Anmeldedatum: 21.07.2008
Beiträge: 110

BeitragVerfasst am: Mo Apr 13, 2009 3:02 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Wenn du einen genauen, stabilen Oszillator brauchst, hilft nur ein Quarz.

A.
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uli.paul



Anmeldedatum: 04.02.2006
Beiträge: 669
Wohnort: Augsburg

BeitragVerfasst am: Mi Apr 15, 2009 3:38 am    Titel: Antworten mit Zitat

Wer einen "einfachen" NE555 für Präzisionszwecke verwendet, der nimmt auch einen (Holz-)Meterstab um seine Schrauben oder Muttern zu vermessen. Wink

Der ursprüngliche NE555 war nie für Präzisionsaufgaben bestimmt. Es gibt eine Reihe Nachfolger, die wesentlich genauer sind. Und vor allem temperaturstabiler und mit weniger Abhängigkeit von Versorgungsspannungsschwankungen.

Erklärung: die Komparatoren sind die kritischen Teile. Hätten sie Null Leckstrom und eine konstante Schwelle, dann wäre alles in Butter. Das bipolare Design des NE weist dieses aber nicht auf - worauf aber im Datenblatt hingewiesen wird! (Diagramme beachten!) Die CMOS-Versionen sind da wesentlich besser. Aber 1% "Genauigkeit" ist mit denen auch nur unter kontrollierten Bedingungen zu erreichen.

Aber "Genauigkeit" ist ein genauso missverständlicher Begriff wie "Maßhaltigkeit". Was ist gemeint? Es gibt nämlich mehrere Definitionen dafür:

1.) Die anfängliche Genauigkeit. Was im Großen und Ganzen heißt: Wie genau beschreiben die Formeln den Sachverhalt.

2.) Die Genauigkeit in Abhängigkeit von äußeren Einflüssen, auch Stabilität genannt (wenn auch manchmal irreführend).

Und hier kommt die Frage auf: Wieviel "Genauigket" brauche ich für einen gegebenen Anwendungsfall? Was sind einschränkenden Faktoren?

Ob nun mein HV-Netzgerät mit 19kHz oder 25kHz schwingt ist doch wohl nebensächlich.
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MickeyMaus



Anmeldedatum: 09.07.2007
Beiträge: 139

BeitragVerfasst am: Mi Apr 15, 2009 12:34 pm    Titel: Antworten mit Zitat

uli.paul hat Folgendes geschrieben:
Der ursprüngliche NE555 war nie für Präzisionsaufgaben bestimmt.

Diese Ansprüche gab es damals ja auch noch gar nicht, da war man froh wenn es überhaupt funktioniert hat.

Es gibt eine Reihe Nachfolger, die wesentlich genauer sind. Und vor allem temperaturstabiler und mit weniger Abhängigkeit von Versorgungsspannungsschwankungen.

Ich benutze aber einen Spannungsregler und Temperatureinflüsse sind ziemlich gering. Ich will 1 Hz Impulse erzeugen, ich hoffe, dass wenn ich das justiere, dann wird das genau genug sein.


Erklärung: die Komparatoren sind die kritischen Teile. Hätten sie Null Leckstrom und eine konstante Schwelle, dann wäre alles in Butter. Das bipolare Design des NE weist dieses aber nicht auf - worauf aber im Datenblatt hingewiesen wird! (Diagramme beachten!) Die CMOS-Versionen sind da wesentlich besser. Aber 1% "Genauigkeit" ist mit denen auch nur unter kontrollierten Bedingungen zu erreichen.

Aber dafür können diese Eingänge auch sehr viel schneller zerstört werden. Ich habe da schlechte Erfahrungen gemacht. Ich habe mir aber testweise einen ICM 7556 bestellt, mal sehen, ob der auch hält.


Aber "Genauigkeit" ist ein genauso missverständlicher Begriff wie "Maßhaltigkeit". Was ist gemeint? Es gibt nämlich mehrere Definitionen dafür:

1.) Die anfängliche Genauigkeit. Was im Großen und Ganzen heißt: Wie genau beschreiben die Formeln den Sachverhalt.

2.) Die Genauigkeit in Abhängigkeit von äußeren Einflüssen, auch Stabilität genannt (wenn auch manchmal irreführend).

Und hier kommt die Frage auf: Wieviel "Genauigket" brauche ich für einen gegebenen Anwendungsfall? Was sind einschränkenden Faktoren?

Ich nehme grundsätzlich soviel wie ich kriegen kann zum günstigsten Preis.


Ob nun mein HV-Netzgerät mit 19kHz oder 25kHz schwingt ist doch wohl nebensächlich.

Das ist doch nicht nebensächlich, je höher die Frequenz, desto mehr Leistung liefert das Gerät. Davon abgesehen benutze ich dafür sowieso einen SMPS Controller.

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