Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Rechtecktgenerator


von Tom R. (Firma: nein) (suncat)


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hallo,
mein Ziel ist es einen Rechteckgenerator zubasteln der eine Impulsdauert 
von 1 sec bis 2 sec hat.

Es gibt ja so Klickschalter sprich 12 Fach klick, da möchte ich die 
Dauer einstellen mit 1,0 sec 1,1 sec 1,2....

Als Hardware wollte ich die Anstabile Kippstufe nehmen.

http://www.berel-am-ries.de/WVSS/Arbeitsvorlagen/Transistor-Dateien/astabile_kippstufe_Sieler.gif

Den R2 möchte ich durch 10 verschiedene Wiederstande ersetzen und durch 
mein 12 mal Klickschalter ersetzen.

Wie zuverlässig läuft nachher die Schaltung?

ODER soll ich lieber.....
NE555 nehmen:
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0310131.htm

Ich brache halt Genau 1,10 sek. Der Rest kann Toleranz sein.

von Jens G. (jensig)


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>Ich brache halt Genau 1,10 sek. Der Rest kann Toleranz sein.

Genau 1,10 geht nicht - bißchen Toleranz ist immer dabei (und wenn es 10 
Stellen nach dem Komma ist). Also - wie viel Toleranz ist erlaubt?

von Tom R. (Firma: nein) (suncat)


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thx,

Stufe 1 ist 1,00 //alles was jetzt kommt, ist egal
Stufe 2 ist 1,10 //alles was jetzt kommt, ist egal
Sutfe 3 ist 1,20 ....

Macht das Sinn, wenn ich einen Generator mit 0.10 habe, und dann mit 
einen IC auf 1.00 teile?

von Karl H. (kbuchegg)


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Tom Rum schrieb:

> Macht das Sinn, wenn ich einen Generator mit 0.10 habe

wo nimmst du den her?
(du verlagerst damit nur das Problem)

> und dann mit
> einen IC auf 1.00 teile?

grundsätzlich kannst du das natürlich schon machen. Dürfte allerdings 
ein wenig aufwändig werden, wenn die Untergrenze 1.0 sein soll.

Eine Frage steht ja auch noch im Raum: soll das Rechtecksignal 
symetrisch sein oder ist das egal?

von Tom R. (Firma: nein) (suncat)


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thx,
hmmm, den Implus gebe ich auf einen Binärzähler 4020 cmos. Der 4024 
reagiert nur auf die Abfallende Flanke.

von Karl H. (kbuchegg)


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Tom Rum schrieb:
> thx,
> hmmm, den Implus gebe ich auf einen Binärzähler 4020 cmos.

Der hilft dir aber nichts.
Bei einem Binärzähler halbiert sich die Frequenz von einer Stufe zur 
nächsten.

Du bräuchtest einen Dekadenzähler, so wie den 4017. Nur kenn ich keinen 
mit 20 Stufen.

von Erich (Gast)


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>Nur kenn ich keinen mit 20 Stufen.

Vielleicht 2 Stück des 4017.
Das nennt sich dann Kaskadierung.
Steht im Datenblatt wie das geht.

Gruss

von Tom R. (Firma: nein) (suncat)


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thx all,
ja und nein,
das Endziel ist ein Lichtlauf.
Fakt ist, dass der Takt vom Lichtlauf in 1,0 sek bis 2,0 sek veränderbar 
ist.

Soll/Kann ich die Schatung mit 2 Transistorn nehmen? ODER soll ich den 
NE555 nehmen?

2.Frage:
Wie genau ist meine Periodendauer?
1,000000000 sek. genau oder nur 1 sek. genau?
mfg tmo

von Tom R. (Firma: nein) (suncat)


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...Nachtrag:
Ich muss meine Frage anderst stellen.
Der Wiederstand stelle ich für eine Periodendauer für 1,20 Sek genau 
ein.

Ist der Takt immer für 1,20 Sek genau gleich?

Z.B. 1 Minute später habe ich immer noch 1,20 sek ?
Alles was nach der 0 Kommt ist nur egal.

Ich glaube es läuft darauf hin, dass ich es ausprobiere :-))

von Noname (Gast)


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Damit Du bei Deinen Recherchen und Fragen etwas befriedigendere 
Antworten bekommst, empfehle ich Dir einige Ausdrucksweisen und gebe Dir 
Grundkenntnisse bzw. Links:

1. Das Ding heisst nicht "Wiederstand" sondern "Widerstand", denn es 
"widersteht", wirkt "wider", also gegen den Strom.

2.a. Genauigkeiten werden nicht als:
>... 1,00 //alles was jetzt kommt, ist egal
angegeben sondern kann direkt als
1Hz +0,009Hz
2.b. Aber auch diese Angabe ist absolut unüblich und würde vielmehr als
1,0045Hz +/- 0,0045Hz geschrieben werden.
2.c. Ebenso würde man die Frage
>... 1,000000000 sek. genau oder nur 1 sek. genau?
so nicht stellen, da zwischen "1,000000000" und "1" überhaupt kein 
Unterschied besteht.
Nun, wenigstens uns ist klar, das Du meinst:
Ist die Toleranz + 1*10^-9Hz oder +1*10^-1Hz?
Aber unter 2.b. geschrieben gibt man Toleranz als
1,00000000045Hz +-/ 4,5*10^-9Hz bzw. 1,45Hz +/-0,45Hz an.
Solche Angaben findest Du auch in den Datenblättern.


Inhaltlich sind die Antworten auf Deine Fragen:

1. Mit einem 555 wirst Du Kondensatoren von ca. 20% Genauigkeit und 
Widerstände von bis herab zu 1% einsetzen können.
Die Berechnung der Frequenz findest Du vermutlich auf jeder besseren 
Seite über den 555. Aber auch hier: http://de.wikipedia.org/wiki/NE555
Daraus geht unter Berücksichtigung der sog. "Fehlerfortpflanzung" 
(http://de.wikipedia.org/wiki/Fehlerfortpflanzung#Mehrere_fehlerbehaftete_Gr.C3.B6.C3.9Fen) 
die Genauigkeit der Frequenz etwa 21% beträgt.
D.h. 1Hz +- 0,21Hz

2. Unter Berücksichtigung von 1. und Deiner Fragestellungen ergibt sich 
aber das Du eine Genauigkeit von weniger als ca. 0,5% benötigst, also 
+/- 0,005Hz bzw. 5*10^-3Hz
Dafür solltest Du eher einen Quarz nehmen der eine Genauigkeit von etwa 
1*10^-9 hat. Das ist zwar wieder viel besser als Du es brauchst, kann 
aber nicht schaden. Darüber hinaus fällt mir auch keine andere 
Möglichkeit ein, bei der die Genauigkeit etwa in der geforderten 
Grössenordnung liegt.

von Noname (Gast)


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3. Deine Frage:

>Ist der Takt immer für 1,20 Sek genau gleich?
>Z.B. 1 Minute später habe ich immer noch 1,20 sek ?

ist die Frage nach der sogenannten "Stabilität".

Die wird bei einem Elektrolytkondensator eher im 1% Bereich pro Jahr 
oder so liegen. Aber ich weiss das nicht genau. Eigentlich setzt niemand 
solche Elkos für die Takterzeugung ein, da sie schon von Haus aus eine 
so hohe Toleranz haben.

von tt2t (Gast)


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> Darüber hinaus fällt mir auch keine andere Möglichkeit ein,
> bei der die Genauigkeit etwa in der geforderten Grössenordnung liegt.

Keramik-Resonatoren haben typisch 0,5% Genauigkeit

von Noname (Gast)


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>Keramik-Resonatoren haben typisch 0,5% Genauigkeit

Ach ja. Danke für den Hinweis.

von Harald W. (wilhelms)


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Noname schrieb:

> 2. Unter Berücksichtigung von 1. und Deiner Fragestellungen ergibt sich
> aber das Du eine Genauigkeit von weniger als ca. 0,5% benötigst, also
> +/- 0,005Hz bzw. 5*10^-3Hz

Das würde der 555 wohl schaffen, wenn man ideale Bauelemente hätte.
Gruss
Harald

von Jobst M. (jobstens-de)


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Ein ATtiny mit 'nem Quarz wäre sicherlich hinreichend genau und stabil.
Die SW dazu ist schell geschrieben und ideal für einen Einsteiger.


Gruß

Jobst

von Klaus D. (kolisson)


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Jobst M. schrieb:
> Ein ATtiny mit 'nem Quarz wäre sicherlich hinreichend genau und stabil.
> Die SW dazu ist schell geschrieben und ideal für einen Einsteiger.

Joop ,
ich würde mit einer Antwort auch immer dahin tendieren eine uC zu
empfehlen. leider sind aber viele Fragen hier  im Forum noch sehr auf
diskrete alte Technik ausgelegt.
Vielleicht ist die Hemmschwelle und die Vorlaufzeit für uC einfach
zu gross. Man brauch halt ein halbes Jahr mit dem uC um sich richtig
zuhause zu fühlen.

Gruss Klaus

von Ein Gast (Gast)


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Noname schrieb:
> 2.a. Genauigkeiten werden nicht als:
>>... 1,00 //alles was jetzt kommt, ist egal
> angegeben sondern kann direkt als
> 1Hz +0,009Hz

Letzteres ist zwar die fast korrekte Angabe mit Fehler, der allerdings 
i.A. auch in negativer Richtung zugelassen wird (Ausnahmen sind z.B. 
Passungsangaben bei Bohrungen).
Es gibt aber genauso die implizite Angabe der Genauigkeit über die 
Anzahl der gültigen Stellen, d.h. wenn 3 Nachkommastellen angegeben 
werden, sind genau diese so gemeint und dahinter ist, wie vom TO 
verwendet, alles egal.
Ohne großen Aufwand wird damit die Toleranz auf eine Zehnerpotenzen 
genau festgelegt.

von Tom R. (Firma: nein) (suncat)


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thx,
alles was ihr geschrieben habt ist richtig.
Ich rede nicht von der Toleranz der Bauteile, sondern wie sich die 
Frequenz nach ein paar Sekunden verhält.

Warscheinlich denkt ihr, dass ich alles berechne und hoffe dass alles 
passt, jaein.

Ich berechne das C/R und löte zusätzlich ein Poti ein.
Dann spiele ich solange am Poti herum, bsi ich z.B. 1,2 Sek Periode 
habe.

Komme ich so auf einen grünen Zweig ,mit der Kippstufe Ne555 oder 2 
Transistoren?

von Karl H. (kbuchegg)


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Tom Rum schrieb:
> thx,
> alles was ihr geschrieben habt ist richtig.
> Ich rede nicht von der Toleranz der Bauteile, sondern wie sich die
> Frequenz nach ein paar Sekunden verhält.

Und die hängt nun mal von den Bauteiltoleranzen ab bzw. wie sich die 
verändern wenn sich die Schaltung zb erwärmt (durch Eigenerwärmung).

> Warscheinlich denkt ihr, dass ich alles berechne und hoffe dass alles
> passt, jaein.

Das denkt kein Mensch.
Du vergisst, dass viele hier das alles schon hinter sich haben. Man kann 
bei einem 555 die Frequenz ausrechnen, aber durch Bauteiltoleranzen wird 
das nie genau stimmen.
Will man Veränderungen von Bauteilwerten, sei es durch Alterung oder 
Selbsterwärmung, Rechnung tragen, dann muss man Schaltungsaufwand 
betreiben, den du nicht hast. Aus gutem Grund legst du eben für einen 
guten Frequenzgenerator schon mal ein paar Euro mehr aus - das kommt ja 
nicht davon, dass der Drehknöpfe aus Gold hat.


> Ich berechne das C/R und löte zusätzlich ein Poti ein.
> Dann spiele ich solange am Poti herum, bsi ich z.B. 1,2 Sek Periode
> habe.

So ungefähr hätte ich das auch gemacht. Nur hätte ich ein 10-Gang 
Spindelpoti genommen. Das lässt sich besser einstellen :-)

> Komme ich so auf einen grünen Zweig ,mit der Kippstufe Ne555 oder 2
> Transistoren?

Warum probierst du es nicht einfach aus?
Ist ja nicht so, dass da jetzt ein halbes Monatsgehalt für die Bauteile 
draufgeht. (Ich hätte pragmatisch zum 555 gegriffen)

von Conrad (Gast)


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..ähem, und diese Lichtlaufleiste dient nur Dekoration (wenn ich fragen 
darf)?

von Tom R. (Firma: nein) (suncat)


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@conrad
keine Deko :-)
Das hat was mit Wasser zu tun und läuft vielleicht auf ein Patent 
hinaus. Wenn die Schaltung fertig ist und gegen die Wand fliegt, dann 
erzähle ich mehr.

@mod
es freut mich dass du so detaliert aus meine Fragen eingest.
eine kleinigkeit.
Wenn ich auf den NE555 Spannung drauf gebe, habe ich dann sofort meine 
1,2 Hz?

Meine Lösung wäre dann:
der NE555 gibt eine f mit 12 Hz heraus und diese Teile mit einem TTL 
durch 10.

Über einen Schalter gebe ich dann dem NE555 Spanung und Resete dann den 
TTL Teiler?

von Düsendieb (Gast)


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Tom Rum schrieb:
> Das hat was mit Wasser zu tun

Schwebende Tröpfchen?

von Karl H. (kbuchegg)


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Tom Rum schrieb:

> es freut mich dass du so detaliert aus meine Fragen eingest.
> eine kleinigkeit.
> Wenn ich auf den NE555 Spannung drauf gebe, habe ich dann sofort meine
> 1,2 Hz?

:-)
es gibt keine Kurbel an der du den 555 erst mal anwerfen müsstest
:-)

Ja. (Annahme: die Aussenbeschaltung ist da)
Spannung drauf und das Ding pfeift los.


(Hast du denn überhaupt schon je mals was mit Elektronik gemacht?)


> der NE555 gibt eine f mit 12 Hz heraus und diese Teile mit einem TTL
> durch 10.
>
> Über einen Schalter gebe ich dann dem NE555 Spanung und Resete dann den
> TTL Teiler?


Wie auch immer.
Das schöne beim Entwicklen ist doch, dass man auch ein wenig kreativ 
sein kann. Also: Hau rein.
(unglaublich dass wir jetzt schon 24 Stunden über einen simplen 
Multivibrator quasseln. Etwas was in 10 Minuten auf einem Steckbrett 
aufgebaut ist und getestet werden kann.)

von Proxxon (Gast)


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Karl Heinz Buchegger (kbuchegg) (Moderator) schrieb:

> (unglaublich dass wir jetzt schon 24 Stunden über einen simplen
> Multivibrator quasseln. Etwas was in 10 Minuten auf einem Steckbrett
> aufgebaut ist und getestet werden kann.)

Hoffentlich hat er überhaupt ein Steckbrett und etwas zum kontrollieren 
(=messen) der Frequenz, die er einstellen möchte, wird auch nötig sein.

Mit einem NE555 und einem Teiler-IC sollte da schon was gehen (bessere 
Lösungen, andere Lösungen gibt es auch immer). Früher hat man einfach 
mal angefangen zu Basteln. Der Mut dazu scheint zunehmend abhanden zu 
kommen ..

Generation "ich weiß nicht wie ich's machen soll. Bitte erklärt mir 
das".

;-)

von Karl H. (kbuchegg)


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Proxxon schrieb:
> Karl Heinz Buchegger (kbuchegg) (Moderator) schrieb:
>
>> (unglaublich dass wir jetzt schon 24 Stunden über einen simplen
>> Multivibrator quasseln. Etwas was in 10 Minuten auf einem Steckbrett
>> aufgebaut ist und getestet werden kann.)
>
> Hoffentlich hat er überhaupt ein Steckbrett und etwas zum kontrollieren
> (=messen) der Frequenz, die er einstellen möchte, wird auch nötig sein.

Ich denke eher, er hat überhaupt nichts und lebt in dem glauben, dass er 
sich die 8 Bauelemente kauft und das wars dann auch schon.
Das wird noch ein böses Erwachen geben

von ich (Gast)


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>Ich denke eher, er hat überhaupt nichts und lebt in dem glauben, dass er
>sich die 8 Bauelemente kauft und das wars dann auch schon.
>Das wird noch ein böses Erwachen geben

Ich denke da erlaub sich jemand einen Spaß

von Tom R. (Firma: nein) (suncat)


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Es gibt Dinge die kann ich und Dinge die kann ich nicht, aber da gibt es 
noch was, da bin ich mir nicht ganz sicher und dann benutzte ich das 
Forum!

Ich habe schon mehrere Schaltungen entwickelt. Mein Beruf ist RF 
Techniker. Aber warum soll ich mich rechtfertigen?

NE555, habe ich verbaut, der steuert einen binärzähler an. Der wiederum 
dekotiert mir es auf dz für meine Leds.

Schaltung für 4 Leds wurde heute fertig. Den rest muss ich bestellen.

Problem: wie habe ich den ne555 reset zu verstehen? kurz von plus auf 
masse dann wieder auf plus reicht das?

von Ich (Gast)


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Tom Rum schrieb:
> kurz von plus auf
> masse dann wieder auf plus reicht das?

Ja.

von MaWin (Gast)


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> Als Hardware wollte ich die Anstabile Kippstufe nehmen.

Vergiss es.

> ODER soll ich lieber.....NE555 nehmen:

Ja, ein NE555 hält die Zeit auf 1% präzise, er reicht dir.

Aber wenn du eine Schaltung aufbaust mit dem NE555 und den
berechneten Bauteilwerten, dann wird die nicht auf 1% genau
sein.

Denn die Kondenstaoren haben massive Abweichungen, der NE555
hat unpräzise Schaltschwellen, nutr die Widerstände würde man
mit 1% bekommen.

Also musst du nach dem Aufbau die Schaltung justieren.

Das könnte man über einstellbare Widerstände machen,
daber da du die Widerstände mit einem 12-poligen
Drehschalter umschalten möchtest, heisst das, dass du
10 Trimmpotis brauchst und alle einzeln einstellen
müsstest, und wenn dogar wichtig ist wie lange die
Einschaltzeit und die Ausschaltzeit ist, dann 20.

Da ist es einfacher, den einen zeitbestimmenden Kondensator
erst mal kleiner wie berechnet einzulöten, und dann weitere
Kondensatoren mit kleineren Werten parallel zu schalten,
bis deine Zeit auf 0.01 genau passt. Wenn du dann am Schalter
1% Widerstände wie berechnet verwendet hast, sind die anderen
Zeiten auch auf 1% genau, auch wenn sich die Betriebsspannung
(Batteri?) oder Temperatur ändert, bleiben sie auf 1% genau,
dem NE555 sei Dank.

10Hz und ein digitaler Frequenzteiler 1:10, 1:11, 1:12 ...
1:20 wie der SN7497 ist natürlich auch geeignet, verwendet
man als Oszillator einen CD4060 mit 1.63840 MHz Quartz,
kann man den Takt gar quartzstabil gewinnen.

Ein uC wie ATmega8 ist letztlich aber billiger.

von amateur (Gast)


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Die Sache mit dem 555 geht auf jeden Fall. Ich würde aber eine höhere 
Frequenz nehmen und diese dann mit EINEM Teiler aufs rechte Maß stutzen. 
Der größte Nachteil an dieser Lösung ist: Das wird ein Bauteilegrab. Wie 
willst Du eigentlich feststellen, welche Frequenz Du gerade eingestellt 
hast. Großer Knebelschalter mit Nase? Ich trau mir nämlich nicht zu, per 
Augenmaß, abzuschätzen ob gerade 1,5 oder 1,6 Hz eingestellt sind.
Ich würde 'nen 8-Füßer, aus der ATTiny-Serie, nehmen. Da sind 6 Pins 
frei. 2 für Up/Down; 2 für einen Schieberegisterausgang mit reset oder 
auch ohne (da kannst Du dann 10 LEDs betreiben); 1 Pin für den Takt und 
einen kannst du ja verkaufen. Ich geh' mal davon aus, dass das auch 
billiger wird. Der eingebaute Oszillator reißt zwar keinen vom Hocker 
aber insbesondere mit etwas "Nachhilfe" geht's.

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