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Meno

11.06.2009,
17:23
 

Rechteckgenerator (Schaltungstechnik)

Hallo zusammen,

ich bin neu und noch recht unbeholfen was Schaltungen mit dem NE555 angeht. Vorab also die Bitte um Verständnis.

Ich möchte ein Rechtecksignal erzeugen, das ich über eine Spannung zwischen 0 und 5V ändern kann.
Dabei soll für 0V eine Frequenz von 0Hz und bei 5V 800Hz generiert werden.

Zur Zeit verstehe ich die Schaltungen so, dass man die Frequenz über einen Poti einstellen kann, bzw. immer Konstant ist.
Für etwas Hilfe wäre ich dankbar!
Wenn Ihr noch Input braucht bitte fragen.

Vielen Dank im Voraus!

Gruß Meno

x y

11.06.2009,
17:45

@ Meno

Rechteckgenerator

» Ich möchte ein Rechtecksignal erzeugen, das ich über eine Spannung
» zwischen 0 und 5V ändern kann.
» Dabei soll für 0V eine Frequenz von 0Hz und bei 5V 800Hz generiert
» werden.

Mit dem 555 klappt das nicht. Das ist ein Fall für einen Mikrocontroller mit A/D-Wandler.

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
11.06.2009,
18:17

@ Meno

Rechteckgenerator

Hallo Meno,

» ich bin neu und noch recht unbeholfen was Schaltungen mit dem NE555
» angeht. Vorab also die Bitte um Verständnis.
»
» Ich möchte ein Rechtecksignal erzeugen, das ich über eine Spannung
» zwischen 0 und 5V ändern kann.
» Dabei soll für 0V eine Frequenz von 0Hz und bei 5V 800Hz generiert
» werden.

Also, das was Du suchst, ist ein Spannungsgesteuerter Oszillator (Voltage-Controlled-Oscillator = VCO). Dafür eignet sich z.B. sehr gut der CD4046 (oder MC14046). Diese beiden ICs sind identisch. Der VCO ist Teil einer ganzen PLL-Schaltung. Da aber sehr preiswert, lohnt es sich auch dann, wenn man nur die VCO-Funktion benutzt.

Studiere doch einfach mal das Datenblatt und ich empfehle Dir folgenden Elektronik-Minikurs von mir, der zwar den CD4046 zum Hauptthema hat, jedoch auch, praktisch ausgerichtet, auf die Methode des VCO eingeht:

"Ein spannungsgesteuerter Oszillator (VCO)
mit dem CD4046B / MC14046B"
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/vco.htm

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

Meno

11.06.2009,
21:18

@ schaerer

Rechteckgenerator

Hi,

vielen Dank für eure Hilfe!
Werde mich mal etwas mit dem CD4046 auseinandersetzen...

Wenn ichs geschafft habe bzw. noch etwas Hilfe brauche melde ich mich.

Gruß Meno

x y

11.06.2009,
21:22

@ schaerer

Rechteckgenerator

» Also, das was Du suchst, ist ein Spannungsgesteuerter Oszillator
» (Voltage-Controlled-Oscillator = VCO). Dafür eignet sich z.B. sehr gut
» der CD4046 (oder MC14046).

Runter bis 0Hz wird damit aber arg schwierig.;-)

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
11.06.2009,
21:50

@ x y

Rechteckgenerator

» » Also, das was Du suchst, ist ein Spannungsgesteuerter Oszillator
» » (Voltage-Controlled-Oscillator = VCO). Dafür eignet sich z.B. sehr gut
» » der CD4046 (oder MC14046).
»
» Runter bis 0Hz wird damit aber arg schwierig.;-)

Das geht tatsaechlich mit dem CD4046. Es ist allerdings zufällig, ob der Ausgang dabei auf HIGH- oder LOW-Pegel haengen bleibt.

Klicke mal hier an:
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/vco.htm

Siehe Bild 5 die Ux-Komensation vor dem VCO-Eingang. Damit kann man ganz genau bis auf 0 Hz hinunter kalibrieren, wenn es denn sein muss.

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
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x y

11.06.2009,
22:15

@ schaerer

Rechteckgenerator

» Siehe Bild 5 die Ux-Komensation vor dem VCO-Eingang. Damit kann man ganz
» genau bis auf 0 Hz hinunter kalibrieren, wenn es denn sein muss.

Da wird der 4046 aber ausserhalb seiner Spezifikationen betrieben, die frequenzbesimmenden Widerstände dürfen max 1MOhm haben, AFAIR.

lötotto(R)

E-Mail

hamburg,
11.06.2009,
22:24

@ Meno

Rechteckgenerator

» Dabei soll für 0V eine Frequenz von 0Hz und bei 5V 800Hz generiert
» werden.

Schau Dir mal LM331 an

--
Löten könnte Spass machen... wenn da nicht CE, RoHs und WEEE wären.
Schraipfeeler sint gevolt; sie dihnen deer Belusstigunk

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
11.06.2009,
23:25

@ x y

Rechteckgenerator

» » Siehe Bild 5 die Ux-Komensation vor dem VCO-Eingang. Damit kann man ganz
» » genau bis auf 0 Hz hinunter kalibrieren, wenn es denn sein muss.
»
» Da wird der 4046 aber ausserhalb seiner Spezifikationen betrieben, die
» frequenzbesimmenden Widerstände dürfen max 1MOhm haben, AFAIR.

Der frequenzbestimmende Widerstand in Bild 5 ist 120k-Ohm. Dass der VCO sehr leicht auf 0 Hz runtergeht, weiss ich durch den Einsatz in einem Lowcost-EMG-Biofeedbackgerät und hat sich sehr gut bewährt.

Natürlich kann es sein, dass die Linearitaet im unteren Bereich nicht mehr so besonders gut ist. Es kommt halt ganz auf die Anwendung an. Es gibt auch andere, entsprechend teurere VCOs.

Dass die frequenzbestimmenden Widrstände nicht grösser als 1 M-Ohm sein darf, zeigt zwar Figur 5, verboten ist mehr aber keineswegs, siehe z.B. VCO-Section. Und dazu kommt, R2 ist auch frequenzbestimmend, will man aber bis eben auf (fast) 0 Hz heruntersteuern, darf R2 gar nicht drin sein und genau dazu gibt es von Motorola oder National ein Applikationshinweis.

--
Gruss
Thomas

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x y

12.06.2009,
01:15

@ schaerer

Rechteckgenerator

» Der frequenzbestimmende Widerstand in Bild 5 ist 120k-Ohm.

Der eine schon, aber der andere....

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
12.06.2009,
09:09

@ x y

Rechteckgenerator

» » Der frequenzbestimmende Widerstand in Bild 5 ist 120k-Ohm.
»
» Der eine schon, aber der andere....

Ich habe es zwar schon erwähnt, dann halt noch einmal. Dieser 120-k-Widerstand ist im Datenblatt von NS R1. R2, der andere, dient der Eingrenzung des VCO-Bereiches durch Anhebung der Minimalfrequenz. Man nennt das Offset. Will man die Frequenz bis (fast) 0 Hz hinuntersteuern, muss man R2 weglassen. Das liest man mit einem kleinen Diagramm unter VCO-Frequency bei "VCO without offset".

Das ist per Datenblatt legitim und als PLL-Anwendung - kommt natuerlich auch hier auf die Anwendung an - spielt eine gewisse Nichtlinearitaet eh keinen Tango.

So, aber damit ist dieses Thema für mich jetzt abgschlossen. Du findest sicher genug Anwendungen, die dieses IC im ähnlichen Sinne etwas "vergewaltigen" wie ich das tu? :ok:

--
Gruss
Thomas

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x y

12.06.2009,
09:21

@ schaerer

Rechteckgenerator

» So, aber damit ist dieses Thema für mich jetzt abgschlossen. Du findest
» sicher genug Anwendungen, die dieses IC im ähnlichen Sinne etwas
» "vergewaltigen" wie ich das tu? :ok:

Für Basteleien ist das schon in Ordnung, für eine Serienproduktion wär das Risky Business.

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
12.06.2009,
09:43

@ x y

Rechteckgenerator

» » So, aber damit ist dieses Thema für mich jetzt abgschlossen. Du findest
» » sicher genug Anwendungen, die dieses IC im ähnlichen Sinne etwas
» » "vergewaltigen" wie ich das tu? :ok:
»
» Für Basteleien ist das schon in Ordnung, für eine Serienproduktion wär das
» Risky Business.

Allgemein formuliert:

Das mag sein. Allerdings habe ich solche Schaltungen, die ein wenig neben dem Mainstream laufen oft in Einzelprojekten eingesetzt die Teile eines Forschungsprojektes waren und seit Jahren bestens funktionierten und noch heute tun, wenn's nicht laengst weggeschmissen worden ist, weil das Projekt abgeschlossen war. Das mit Basteleien ist schon ein klein wenig untertrieben. ;-)

Es kommt eben auch hier auf das Ausmass an und es ist natuerlich schon wichtig, dass man weiss was man tut.


Speziell CD4046 und R2:

Aber noch etwas zum Weglassen von R2, oder anders gesagt R2 als unendlich eingesetzt, ist nicht ausserhalb des Mainstream, es ist defintiv ein Anwendungshinweis im NS-Datenblatt, daher legitim.

Der eigentliche Zweck von R2 dient hauptsaechlich speziellen PLL-Schaltungen, bei denen man den Fangbereich, eng tolerieren will.

--
Gruss
Thomas

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x y

12.06.2009,
09:57

@ schaerer

Rechteckgenerator

» Das mag sein. Allerdings habe ich solche Schaltungen, die ein wenig neben
» dem Mainstream laufen oft in Einzelprojekten eingesetzt die Teile eines
» Forschungsprojektes waren und seit Jahren bestens funktionierten und noch
» heute tun, wenn's nicht laengst weggeschmissen worden ist, weil das
» Projekt abgeschlossen war. Das mit Basteleien ist schon ein klein wenig
» untertrieben. ;-)

Läuft bei mir dennoch unter Bastelei.


» Es kommt eben auch hier auf das Ausmass an und es ist natuerlich schon
» wichtig, dass man weiss was man tut.

Zweifellos.


» Speziell CD4046 und R2:
»
» Aber noch etwas zum Weglassen von R2, oder anders gesagt R2 als unendlich
» eingesetzt, ist nicht ausserhalb des Mainstream, es ist defintiv ein
» Anwendungshinweis im NS-Datenblatt, daher legitim.

Ich schaus mir an. 4046 hab ich halt schon lange nicht mehr verwendet, und so wie du wohl noch gar nicht.