astabiler Multivibrator liefert keine feste Frequenz

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astabiler Multivibrator liefert keine feste Frequenz

Neuer Beitragvon snipp am Freitag 1. März 2013, 17:09

Hallo,

ich habe mir mit einem Timer Baustein NE555 einen Astabilen Multivibrator gebaut und zwar nach diesem Beispiel
http://www.elektronik-kompendium.de/sit ... 310131.htm

allerdings habe ich das Problem, dass dieser keine feste Frequenz liefert, sondern mal schneller und mal langsamer "schwingt", also die Led nicht in einem festen Takt blinkt.

Desweiteren, habe ich festgestellt, dass wenn ich den Kondensator C2 entferne sich nichts an dem Schwingungsbild ändert, obwohl es ja eigentlich ohne diesen garnicht schwingen sollte wenn ich mich jetzt nicht irre.

Meine Bauteile:

C1 : 4,7 uF
C2 : 10 nF
R1 : 55,4 kOhm
R2 : 59 Ohm

Hoffe ihr könnt evtl. einen Fehler auf dem Bild oder meiner Bauteilauswahl erkennen ...

P.s.
blaue LEitungen = GND
orange Leitungen = Vcc ( +5V vom Arduinoboard)
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Re: astabiler Multivibrator liefert keine feste Frequenz

Neuer Beitragvon anders am Freitag 1. März 2013, 21:35

Wo ist der Vorwiderstand für die LED?

Ist der große Widerstand überhaupt an Pin7 angeschlossen, oder hängt er da in der Luft?
Dieser Widerstand hat auch eine denkbar ungünstige Bauform. Solch ein gewickelter Drahtwiderstand, weist eine erhebliche Induktivität auf.
Für Gleichstrom ist das egal, aber in Impulsschaltungen wirkt diese Induktivität sehr störend.

Der Stützkondensator ist falsch angeordnet.
Mag sein, dass es für dich sauber verdrahtet aussieht, elektrisch ist es ein Griff ins Klo.
Auf Grund der langen Zuleitungen hat der Kondensator dort kaum noch Wirkung.
Seine Verbindungsdrähte zu Pin1 und 4 sollten möglichst kurz sein.
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Re: astabiler Multivibrator liefert keine feste Frequenz

Neuer Beitragvon snipp am Samstag 2. März 2013, 08:17

Hallo,

habe mal versuch deine Tipps umzusetzen, leider haben diese keine Verbesserung gebracht.

Habe den Widerstand R2 gegen einen mit 110 Ohm getauscht und den großen Widerstand R1 gegen einen kleineren mit dem selben Wert ersetzt. Des Weitern habe ich den Stützkondensator näher an Pin 1 und 4 gesetzt.

Was den Vorwiederstand der LED anbelangt habe ich errechnet, dass dieser ca 150 Ohm haben müsste
(5V Betriebsspannung, 20 mA gelbe LED und 2,2 V Durchlasspannung),
hatte aber nur einen 100 Ohm Widerstand zur Hand und habe den mal testweise dazwischengesetzt.
Resultat: Die LED blink nicht mehr, sondern leuchtet dauerhaft...

P.s. Wieso kann die LED überhaupt unverändert blinken, wenn ich C1oder R1 entferne ??
Da muss doch irgendetwas völlig falsch laufen ...

Das alles auch nochmal mit Bildern:
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snipp
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Re: astabiler Multivibrator liefert keine feste Frequenz

Neuer Beitragvon Pen2 am Samstag 2. März 2013, 11:24

Seine Verbindungsdrähte zu Pin1 und 4 sollten möglichst kurz sein.

Wohl eher Pins 1 und 8, denn 1 ist GND und 8 ist VCC.
http://home.cogeco.ca/~rpaisley4/LM555IC.GIF
Aber das ganze Sache mit dem Stützkondensator ist wohl eher akademisch.
Ich denke nicht, dass das 100nF da oder dort bei der zu erwartenden Frequenz SO einen Unterscheid machen wird. Da ist ein ganz anderer, viel dickerer Fehler.
hatte aber nur einen 100 Ohm Widerstand zur Hand und habe den mal testweise dazwischengesetzt.
Im Zweifelsfalle wählt man den nächst GRÖßEREN Widerstand.
Also 2x100 Ohm in Reihe!
Je mehr Ausgangsstrom du fließen lässt um so mehr Rückwirkungen handelst du dir bei dieser Ansammlung von Kontaktproblemen, genannt Steckbrett ein!

Habe den Widerstand R2 gegen einen mit 110 Ohm getauscht
Super.
Wenn du deine Bauteilwerte mal in die von dir zitierte Seite einsetzt, siehst du, dass du eine LOW-Zeit des Ausgangspins von 0,0003s (0,3m(!)s) realisiert hast, gegenüber einer HIGH-Zeit von 0,18s.
Kein Wunder, dass du denkst, dass die LED dauerhaft leuchtet, wenn sie nur für 0,3ms aus geht.

Entsprechend war die ursprüngliche Situation
C1 : 4,7 uF
...
R1 : 55,4 kOhm
R2 : 59 Ohm

noch viel größerer Dummfug !

Um ein 50/50 Puls-/Pausenverhältnis zu erhalten musst du bei der Schaltungsvariante mit Diode nach
http://www.elektronik-kompendium.de/sit ... 101311.gif
den R1 und R2 etwa gleich groß dimensionieren.

Die Werte, die du berechnet hast eignen sich für die Grundschaltung des LM555 von Anno Tobak ohne Diode
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/c ... am.svg.png
Dabei zu würde man den 110 Ohm als R1 und den 56K als R2 nehmen.
Ein 50/50 PP Verhältnis ist damit aber nicht möglich, weil R1 dazu unendlich klein werden müsste.
Bei einer Blinki Bunti Anwendung wirde die Unsymmetrie aber kaum auffallen, da 110 Ohm zu 56k verschwindend klein ist.
In der Praxis sollte R1, der Widerstand zwischen Pin 7 und VCC aber nicht kleiner als 270 Ohm werden, um den Entladetransistor im IC nicht zu sehr zu belasten.
Doch selbst wenn man R1 auf 1K vergrößert und 56K für R2 nimmt (ohne Diode natürlich), wird die Unsymmetrie im P/P kaum auffallen.
Zuletzt geändert von Pen2 am Samstag 2. März 2013, 11:34, insgesamt 3-mal geändert.
Pen2
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Re: astabiler Multivibrator liefert keine feste Frequenz

Neuer Beitragvon snipp am Samstag 2. März 2013, 13:05

hallo,

ja danke für deine ausführliche Beschreibung, dass erklärt so Einiges.

Was die Werte der Widerstände anbelangt, habe ich einfach versucht näherungsweise die Werte vom elektronik.kompendium zu nehmen, da ich diese noch in meiner Bastelkiste hatte, um erstmal zu sehen, ob das alles wirklich so funktioniert.

Der eigentliche Sinn dieser Anwendung sollte eigentlich eine Frequenzmessung mit Arduino sein, und später der Austausch von C1 gegen einen selbstgebauten Kondensator (geätzte Leiterbahnen ca 1-2 pF) um einen Kapazitiven Sensor zu bekommen.

Ich dachte mir schon fast, dass die LED zu schnell blinkt, habe mich aber dann davon täuschen lassen, dass sie ohne den Vorwiederstand halt unregelmäßig, aber sichtbar, flakert.

Ich werde nun die Werte nochmal vernünftig durchrechnen und so anpassen, dass da was gescheites bei rumkommt.

Vielen Dank aber erstmal und sorry für meine Unwissenheit ... :traurig:
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Re: astabiler Multivibrator liefert keine feste Frequenz

Neuer Beitragvon anders am Samstag 2. März 2013, 13:49

später der Austausch von C1 gegen einen selbstgebauten Kondensator (geätzte Leiterbahnen ca 1-2 pF) um einen Kapazitiven Sensor zu bekommen.
Da wirst du mit dem 555 nicht viel Freude haben.

Nimm lieber einen hochohmig gegengekoppeltes NAND mit eingebautem Schmittrigger wie etwa den 74HC132.
Die Schaltung wird viel einfacher und du kannst ein zweites Gate im gleiche Gehäuse als Referenzoszillator verwenden, um z.B. Temperatur- und Spannungseinflüsse zu kompensieren.
Die beiden Oszillatoren nicht gleichzeitig laufen lassen, denn dann synchronisieren sie sich gegenseitig!
Mit einem der unbenutzen Gates kannst du ja die beiden Oszillatoren wechselseitig freigeben.

P.S.:
So in etwa stelle ich mir das vor:
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anders
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Re: astabiler Multivibrator liefert keine feste Frequenz

Neuer Beitragvon BernhardS am Sonntag 3. März 2013, 13:59

Hallo,

der NE555 ist ein rechtes Sensibelchen was die Stromversorgung anbelangt. So nahe wie möglich an den Pins zur Stromversorgung sollte ein Elko angeschlossen sein - auf dem Steckboard ja kein Problem.
Das Winzigkondensatorlein in der Stromversorgung bewirkt nicht viel, schau mal ob Du in Richtung 20-100µF oder mehr, was da hast.
$2B OR NOT $2B = $FF
BernhardS
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