Taktgenerator mit LMC555CN/TLC555CP

Diskutiere Taktgenerator mit LMC555CN/TLC555CP im Forum Installation von Leitungen und Betriebsmitteln im Bereich ELEKTRO-INSTALLATION & HAUSELEKTRIK - Hallo, ich habe ein neues Problem und hoffe, dass mir jemand helfen kann. Ich würde gerne 2 Sensoren, die eine Generatorwelle abtasten...
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hicom schrieb:
..was soll ein OP als Komparator auch anderes machen?

Man begrenzt die Spannung und bleibt von den Spannungsgrenzen weg, damit der Latch-up nicht eintreten kann. Ein Komparator erfüllt seine Funktion auch ohne dass er in die Versorgungsspannung "getrieben" wird.

Greetz
Patois
 
Ich frag mich sowieso, warum hier mit nem Komparator rumgehampelt wird.
Gut okay, die CE-Strecke vom DIS Ausgang vom 555er wird nicht die nötige Spannungsfestigkeit haben.
Aber warum haut man nicht einfach nen Transistor hinter den Ausgang vom 555er und betreibt den als OC Ausgang bzw. haut noch nen Pull-Up mit rein?
Bei den Spezifikatinen der Schnittstelle langt das dicke!

Verstehen würd ich ja noch, wenn man sich Gedenken um das sich (je nach eingestellter Frequenz) ändernde Tastverhältnis macht ...
Wobei das auch wurscht sein dürfte ...
 
79616363 schrieb:
Ich frag mich sowieso, warum hier mit nem Komparator rumgehampelt wird.
Gut okay, die CE-Strecke vom DIS Ausgang vom 555er wird nicht die nötige Spannungsfestigkeit haben.
Aber warum haut man nicht einfach nen Transistor hinter den Ausgang vom 555er und betreibt den als OC Ausgang bzw. haut noch nen Pull-Up mit rein?
Bei den Spezifikatinen der Schnittstelle langt das dicke!

weil man, um vernünftige Pegel am SPS Eingang zu haben, den Pullup mit max. 860 Ohm bemessen muss und somit unnötig Leistung an diesem verbrät.
Die Komparatorlösung ist vollkommen in Ordnung.

Gruß
Jürgen
 
79616363 schrieb:
Ich frag mich sowieso, warum hier mit nem Komparator rumgehampelt wird.
Gut okay, die CE-Strecke vom DIS Ausgang vom 555er wird nicht die nötige Spannungsfestigkeit haben.
Aber warum haut man nicht einfach nen Transistor hinter den Ausgang vom 555er und betreibt den als OC Ausgang bzw. haut noch nen Pull-Up mit rein?
Bei den Spezifikatinen der Schnittstelle langt das dicke!

Verstehen würd ich ja noch, wenn man sich Gedenken um das sich (je nach eingestellter Frequenz) ändernde Tastverhältnis macht ...
Wobei das auch wurscht sein dürfte ...

Wie schon so oft, hat auch hier "79616363" einen überlegenswerten Vorschlag eingebracht.

Der Hinweis auf die Problematik der CE-Strecke ist im Hinblick auf den Entwurf vom 29.03.2012- 11:08:57 absolut angebracht. Eine gestern durchgeführte YENKA-Simulation dieses Erstentwurfs hat auch prompt eine Zerstörung des NE555 angezeigt. Dass darüber nicht berichtet wurde, liegt daran, dass hoola sofort mit einer Überarbeitung seines Erstentwurfs reagiert hat, so dass eine Diskussion der YENKA-Prognose nicht mehr erforderlich schien.

Für den Praktikanten hoola wäre es sicher lehrreich den Vorschlag einen Transistor einzusetzen, durchzuarbeiten. Dabei würde es sich empfehlen, die Vor- und Nachteile der beiden Varianten Bipolar und MOSFET Transistor herauszuarbeiten.

Zum Thema "Tastverhältnis" könnte man darauf hinweisen, dass dieses bereits über das externe zeitbestimmende RC-Glied(er) des NE555 einstellbar ist. In seinem Erstentwurf ( warum bekommt man hier im Forum nicht auch den Zweitentwurf zu sehen, über den man eigentlich momentan diskutieren müsste ? ) hat hoola die einfachste Ausführung (vielleicht auch die einzigst ihm bekannte) vorgesehen. Da anzunehmen ist, dass die Simulationsmodelle zu Ausbildungszwecken gebaut werden sollen, wäre es im Hinblick auf das wichtige Thema "Drehzahlerfassung in allen Varianten" angebracht auch auf das Problem "Tastverhältnis" einzugehen, wie von unserem "79616363" bereits angeregt wurde.

Dabei soll hier nicht auf die mechanisch/physikalisch bedingte Problematik der Drehzahlerfassung eingegangen werden, also z.B. wie die Zähne (welches Modul) eines Zählimpuls-Gebers gestaltet sein müssen, dass sie (die Zähne, bzw. deren Form) für bestimmte Drehzahlen optimale Signalformen in Induktivgebern erzeugen können. Eine Abhandlung darüber würde dann eher in ein Maschinenbau-Forum passen.

Bleibt man also im Elektrik/Elektronik-Bereich, so sollte man einmal eruieren, ob man die oftmals gestellte Forderung nach einem Tastverhältnis von 1 : 1 mit einfachen Mitteln verwirklichen kann.

Betrachtet man den "Erstentwurf", so kann man aufgrund der übersichtlichen Darstellung gut erkennen, dass die Bau-Elemente R1, R2, R5 und C3 mit ihren Werten die Größe der Zeitkonstante(n) -und somit des Tastverhältnisses- bestimmen.

Mit der Beschaltung, wie sie im "Erstentwurf" (wem fällt ein besserer Name ein? ) vorgenommen wurde, kann man das Tastverhältnis von 1:1 nicht erreichen, selbst wenn man R5 als Rheostat ( www.allaboutcircuits.com/vol_6/chpt_3/7.html ) einzeichnen würde, und diesen dann auf den Wert null einstellen würde.
Durch eine Überprüfung mittels YENKA (oder eines anderen geeigneten Simulations-Programms) kann man diese Aussage verifizieren. Damit entfällt die Notwendigkeit dies hier ausführlich zu begründen! [nur ein kurzer Hinweis: R1 = 1k und R2 = 1k bei einem auf null gestellten R5 ergibt nicht das Tastverhältnis 1:1, wie man fälschlicherweise vermuten könnte, da doch R1 = R2 ist ]


Das Tastverhältnis 1:1 kann man ziemlich einfach erreichen, wenn man eine geeignete Diode und das entsprechende "know how" besitzt. Man muss nur die Diode parallel zum Widerstand R2 schalten, und zwar derart gepolt, dass der Ladestrom für C3 durch die Diode am R2 vorbeigeleitet wird. Den Feinabgleich kann man über den Rheostaten vornehmen, oder man schaltet zu R2 eine Diode in Reihe.

Patois
 
patois schrieb:
hicom schrieb:
..was soll ein OP als Komparator auch anderes machen?

Man begrenzt die Spannung und bleibt von den Spannungsgrenzen weg, damit der Latch-up nicht eintreten kann. Ein Komparator erfüllt seine Funktion auch ohne dass er in die Versorgungsspannung "getrieben" wird.

Greetz
Patois

Wie war denn das noch gleich? Musste ich jetzt den Ausgang des Lm324 auf den -Eingang gegenkoppeln? Ich glaube so war das .. Frage ist nur, wie ich genau meine Widerstände dimensionieren muss, damit ich am Ausgang des LM324 trotzdem noch 20V bekommen. (Denn meine SPS braucht min. 18V für high-pegel)

Zu der Sache mit dem OC-Ausgang: hier http://www.elektronik-kompendium.de/sit ... 206121.htm hatte ich gelesen, dass sich der Kollektorwiderstand bei high-pegel störend auf die Flanken auswirkt.

mfg
 
Beim Komparator brauchtst du keine Gegenkopplung.
Evtl. wird hier mit Mitkopplung gearbeitet um eine Hysterese einzubauen, die du aber hier nicht brauchst.

Gruß
Jürgen
 
Zum Thema "Tastverhältnis" könnte man darauf hinweisen, dass dieses bereits über das externe zeitbestimmende RC-Glied(er) des NE555 einstellbar ist. In seinem Erstentwurf ( warum bekommt man hier im Forum nicht auch den Zweitentwurf zu sehen, über den man eigentlich momentan diskutieren müsste ? ) hat hoola die einfachste Ausführung (vielleicht auch die einzigst ihm bekannte) vorgesehen. Da anzunehmen ist, dass die Simulationsmodelle zu Ausbildungszwecken gebaut werden sollen, wäre es im Hinblick auf das wichtige Thema "Drehzahlerfassung in allen Varianten" angebracht auch auf das Problem "Tastverhältnis" einzugehen, wie von unserem "79616363" bereits angeregt wurde.

Dass das Taktverhältnis einstellbar ist weiß ich. Nur habe ich nicht rausfinden können, wie man über den Bereich von 20Hz bis 4kHz ein gleiches Taktverhältnis herstellen kann. Für eine gleichbleibende Frequenz weiß ich wie es funktioniert. Aber da die Frequenz variabel sein soll bin ich ehrlich gesagt ratlos.

Die neue Version werde ich natürlich gleich hochladen, allerdings hat sich nicht viel verändert seit der ersten. Lediglich der 7805 wurde zum 7815 und der einfach OpAmp wurde zum LM324.

Die Simulation ist auch nicht zu Ausbildungszwecken .. naja, mehr oder weniger. Klar soll ich in meinem Praktikum etwas lernen, aber ich soll die Schaltung nicht aufbauen nur damit ich etwas lerne, sondern ich sollte mir überlegen wie ich eine Drehzahlerfassung simulieren kann. Ziel ist es halt zu testen, ob bei der Visualisierung der SPS plausible Werte ankommen. Man will eben nicht erst die ganze Anlage in betrieb nehmen um zu sehen ob die Verkabelung im Schaltschrank (in dem sich eben auch die SPS befindet) stimmt und plausible werte liefert. Ist in etwa klar wie ich das meine?

Mit dem OC-Ausgang werde ich mich auch nochmal befassen, obwohl ich denke bzw. hoffe, dass die Variante mit dem OpAmp ausreicht.

mfg
http://s7.postimage.org/oxiayojnb/NE555.jpg

EDIT: Ich bin gerade dabei mir die Yenka software zu installieren.
Zu der Schaltung mit der Diode hab ich mir in diesem Artikel http://www.elektronik-kompendium.de/sit ... 310131.htm durchgelesen.
Jetzt habe ich meine Schaltung so hier gestaltet:

http://s18.postimage.org/xetj043x1/NE555_1zu1.jpg

Auf die schnelle habe ich die Widerstände noch nicht neu dimensioniert, sondern erstmal die Schaltung so aufgebaut wie ich denke, dass es funktionieren könnte.

mfg
 
@ hoola

Also ich würde dir raten mehr auf den sehr erfahrenen "79616363" zu hören als auf Kompendien, usw.

Ein Komparator ist hier mit Kanonen auf Spatzen geschossen.

Der Einsatz eines Transistors, egal ob bipolar oder (MOS-)FET, ist dem Komparator vorzuziehen.

Man hat dann auch keine Probleme mehr mit den unterschiedlichen Versorgungsspannungen. :wink:

Greetz
Patois
 
patois schrieb:
@ hoola

[..]

Ein Komparator ist hier mit Kanonen auf Spatzen geschossen.
warum?

Der Einsatz eines Transistors, egal ob bipolar oder (MOS-)FET, ist dem Komparator vorzuziehen.
warum? Preisunterschied, 10ct statt 20ct?

Man hat dann auch keine Probleme mehr mit den unterschiedlichen Versorgungsspannungen. :wink:
warum? du brauchst nach wie vor 15V und 24V


Greetz
Patois
 
- - - N E I N - - -

:arrow:

N E I N nicht so!

Nur parallel zum R2 soll die Diode geschaltet werden.

Der Rheostat gehört oberhalb von PIN 7 angeordnet, in Reihe mit R1.

(und R1 so groß machen, dass der hinter PIN 7 lauernde Transistor nicht durch "Überstrom" getötet wird! )

Patois

PS.: muss jetzt außer Haus, kann den Dialog im Moment nicht weiterführen, sorry.
 
79616363 schrieb:
Ich frag mich sowieso, warum hier mit nem Komparator rumgehampelt wird.
Gut okay, die CE-Strecke vom DIS Ausgang vom 555er wird nicht die nötige Spannungsfestigkeit haben.
Aber warum haut man nicht einfach nen Transistor hinter den Ausgang vom 555er und betreibt den als OC Ausgang bzw. haut noch nen Pull-Up mit rein?
Bei den Spezifikatinen der Schnittstelle langt das dicke!

Verstehen würd ich ja noch, wenn man sich Gedanken um das sich (je nach eingestellter Frequenz) ändernde Tastverhältnis macht ...
Wobei das auch wurscht sein dürfte ...

Unserem Ratgeber "79616363" und seiner Frage nach dem Sinn eines Komparators in der Schaltung muss ich absolut zustimmen.

Warum ein empfindliches Bauteil wie einen Komparator in einer Schaltung für den "rauhen" Werkstattbetrieb einsetzen,
wenn hier auch ein Transistor ausreichend wäre?

Über die Frage, ob ein bipolarer oder ein Mosfet-Transistor die bessere Wahl wäre,
könnte man eventuell, falls er hier noch mitliest, mit "79616363" diskutieren,
oder auch, falls erforderlich, um einen Dimensionierungs-Vorschlag bitten.

Wenn die Schaltschränke später an den Kunden ausgeliefert werden, muss dieser sich darum kümmern,
dass er aus seiner Drehzahl-Erfassung SPS-taugliche Signale ableiten kann.
Das ist dann aber eine andere Geschichte! :wink:

Greetz
Patois
 
patois schrieb:
Unserem Ratgeber "79616363" und seiner Frage nach dem Sinn eines Komparators in der Schaltung muss ich absolut zustimmen.

Warum ein empfindliches Bauteil wie einen Komparator in einer Schaltung für den "rauhen" Werkstattbetrieb einsetzen,
wenn hier auch ein Transistor ausreichend wäre?

Über die Frage, ob ein bipolarer oder ein Mosfet-Transistor die bessere Wahl wäre,
könnte man eventuell, falls er hier noch mitliest, mit "79616363" diskutieren,
oder auch, falls erforderlich, um einen Dimensionierungs-Vorschlag bitten.

Wenn die Schaltschränke später an den Kunden ausgeliefert werden, muss dieser sich darum kümmern,
dass er aus seiner Drehzahl-Erfassung SPS-taugliche Signale ableiten kann.
Das ist dann aber eine andere Geschichte! :wink:

Greetz
Patois

Dimensionierungsvorschlag wäre super .. bin nämlich relativ ratlos wie das ganze dann aussehen soll.
So hier oder wie?

http://s17.postimage.org/edeszbd7v/NE555_1zu1_Transistor.jpg

mfg
 
- - - Transistor als Schalter - - -

.

http://s18.postimage.org/3lvfl8gmt/Transistor_als_Schalter.jpg


http://s18.postimage.org/8cvb399h1/Transistor_schaltet_Lampe.jpg

Für die vorliegende Anwendung reicht es aus den Transistor als Schalter zu betreiben.

Um den Ausgang des NE555 zu schützen, begrenzt man den Basisstrom des Transistors durch das Einfügen des Widerstands R7.

Die YENKA-Simulation zeigt das Grundprinzip, wie man mit einem Transistor als Schalter eine 10 Watt Lampe blinken lassen kann.

Ehe ich noch eine Simulation für die Ansteuerung der SPS entwerfe, hätte ich gerne gewußt, wie der Eingang der SPS intern beschaltet ist.

Gibt es da vielleicht ein Schaltbild mit Werten?

Es handelt sich wohl nicht um eine SIEMENS-SPS?

Welches Fabrikat und welche Type wird verwendet?

Hat diese SPS sogenannte "schnelle" Eingänge, um Impulsketten verarbeiten zu können?

Na dann bis später ...

Greetz
Patois
 
- - - NE555 + PNP - - -

.
http://s15.postimage.org/imvvwzvuv/NE555_PNP.jpg


Das "Know-How" ist der Einbau der Zener-Diode.

Beim PNP-Transistor ist darauf zu achten,
dass die Spannungsfestigkeiten für C/E und C/B
ausreichend hoch bemessen werden,
wegen der Betriebsspannung von 24 Volt!

EDIT:
Im Bild hat sich ein Fehler eingeschlichen.
Die richtige Transistor-Bezeichnung heißt BC558B.
 
Hi patois,

danke für deine Ausführungen.
Bin gerade dabei das mal durchzuarbeiten, ich schreib dann nachher gleich nochmal, weil ich mit Sicherheit Fragen haben werde. :D

mfg

edit: die Eingangsimpedanz beträgt 4,4k und die SPS ist keine Siemens.

Hab das jetzt mal in Yenka reingehauen.
Aber komischer Weise habe ich am 555 Ausgang eine negative Spannung?
Das versteh ich jetzt mal überhaupt nicht.
http://s14.postimage.org/n0jp10071/negative_Spannung.jpg
 
Häh? Warum ne negative Spannung? Und warum überhaupt das Gedöns mit dem Level-Shift (Z-Diode)?

Bislang ging ich immer von diesen ca. 4k Eingangsimpedanz aus. Ist das wirklich so und Du brauchst mehr Power beim Pull als beim Drop?
Gut, das könnte es geben, ist aber nicht üblich.

Welches Level kannst Du an den Eingängen überhaupt im Leerlauf messen?

Zeich mal mal ein Screenshot (<a href="http://www.chip.de/downloads/Greenshot_37928331.html" target="Greenshot">Greenshot</a>) der Schaltung ...

Gut manchmal pumpen das Kondensatoren an Ausgängen unter 0, aber das ist hier ja ganz sicher nicht das Problem - Kann es aber bei komplizierteren Schaltungen werden!

Und ja, ich hasse Yenka - Das ist Spielzeug für Kinder die Bilder brauchen. Gut, manchmal ist's nützlich wenn man es faktisch Kindern zeigen will, wie das geht ...
Ansonsten geht nix über SPICE und zwar ganz egal in welcher Ausprägung. Und selbst da zeigt es sich, dass die Praxis auch anders aussehen kann - Allerdings bei SPICE nur "ein klein wenig anders.
 
:arrow:

@ hoola

Bei meiner Schaltung mit dem PNP-Transistor spielt es keine Rolle, ob die SPS nun entgegen meiner Annahme von 4,7k eine Eingangsimpedanz von 4,4k hat.

Meine Schaltung ist aber ganz anders aufgebaut als deine Schaltung.

Wenn du meine aufgezeichneten Spannungen genau anschaust, wirst du sehen, dass ich nahezu den vollen Pegel für die SPS als HIGH-Signal zur Verfügung stellen kann, was ja eigentlich das Ziel der "Übung" ist.

Die ganze Problematik der Schaltung rührt ja daher, dass der NE555, da er an 15Volt betrieben wird, an seinem Ausgang "3" auch nur maximal einen Spannungshub auf 15Volt haben kann. Damit kann man aber den PNP-Transistor nicht sperren!

Wer nun in der Elektronik schon mehr gemacht hat als kleine NF-Vertärker nachzubauen, dem fällt eventuell über kurz oder lang ein, wie man vorgehen muss, um bei den unterschiedlichen Betriebsspannungen von 15V und 24V eine Gleichstromkopplung zustande zu bringen.

Daher meine Aussage: KNOFF-HOFF = Zener-Diode.

Was da passiert, wenn der Ausgang des NE555 auf HIGH (15V) geht, kann man in den Spannungsdiagrammen sehen.

Der Erfolg ist verblüffend: am Collector des PNP werden Impulse abgegeben, die saubere HIGH (24V) und LOW (0V) Pegel erreichen.

Hat man ein "Steckbrett" zur Hand, kann man die Schaltung schnell mal zusammen"stecken", so dass man sich nicht auf die einfache YENKA-Simulation verlassen muss.

@ "79616363"

Wegen der unterschiedlichen Betriebsspannungen ist bei dieser Schaltung die Zener-Diode erforderlich, sonst kann man den PNP nicht sperren. Das müsste auch SPICE so "sehen"! :wink:

Greetz
Patois
 
hicom schrieb:
79616363 schrieb:
Ich frag mich sowieso, warum hier mit nem Komparator rumgehampelt wird.
Gut okay, die CE-Strecke vom DIS Ausgang vom 555er wird nicht die nötige Spannungsfestigkeit haben.
Aber warum haut man nicht einfach nen Transistor hinter den Ausgang vom 555er und betreibt den als OC Ausgang bzw. haut noch nen Pull-Up mit rein?
Bei den Spezifikatinen der Schnittstelle langt das dicke!

weil man, um vernünftige Pegel am SPS Eingang zu haben, den Pullup mit max. 860 Ohm bemessen muss und somit unnötig Leistung an diesem verbrät.
Die Komparatorlösung ist vollkommen in Ordnung.

Gruß
Jürgen

und somit unnötig Leistung an diesem verbrät.

Also ich bin mir nicht ganz sicher, ob "hicom" diesen Einwand ganz ernst gemeint hat.

Aber das spielt ja inzwischen keine Rolle mehr, da die von mir vorgestellte Lösung
mit dem Einsatz eines PNP-Transistors dieses Argument bedeutungslos gemacht hat.

Trotzdem sollte man "hicom" Respekt zollen, denn er hat darauf aufmerksam gemacht,
dass der LM324 im Single-Voltage-Mode an Spannungen bis zu 32 Volt betrieben werden kann.

Als Bereicherung des "Praktikums" unseres Fragestellers "hoola" soll hier ein LINK gezeigt werden,
der den LM324 für das vorliegende Projekt in einem ganz anderen Licht erscheinen läßt:
http://www.pcsilencioso.com/cpemma/pwm.html

Da man bei der seitherigen Lösung für den Einsatz des NE555 einen Spannungsregler einsetzen musste,
sollte man sich überlegen, ob der Einsatz des TIMERs nicht wegen seiner Bequemlichkeit
und des Vorhandenseins fertiger Schaltungen erfolgte.

Die im obigen LINK gezeigte Schaltung würde mit dem LM324 als einziges aktives Bauteil auskommen,
wenn man "hicom"s offenen Komparator zulassen würde.

Man könnte die Schaltung ohne Spannungsregler direkt an den vorhandenen 24Volt betreiben.

Meines Erachtens würde sich mit dieser Schaltung recht günstig ein größerer Drehzahlbereich simulieren lassen
als dies mit dem NE555 möglich wäre.

In einem anderen Thread war zu lesen, dass sich unser Praktikant bereits Gedanken macht
seine Schaltung in die Praxis umzusetzen, wozu man ihm an dieser Stelle vollen Erfolg wünschen sollte!

Greetz
Patois
 
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Thema: Taktgenerator mit LMC555CN/TLC555CP
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