Kann ein astabiler Multivibrator stabil werden ? Ähnlich dem hier: http://www.mikrocontroller.net/attachment/159040/Bildschirmfoto_2012-11-01_um_14.15.09.png Könnte die Spannung an den Kollektoren doch 0.1V und an den Basen 0.7V betragen und alles würde stehen.
Ja, das kann er, wenn Du VCC schön langsam ansteigen läßt. Deshalb wirst Du diese Schaltung nie in ICs finden. Peter
gundar schrieb: > Könnte die Spannung an den Kollektoren doch 0.1V und an den Basen 0.7V > betragen und alles würde stehen. Was denn nu..... in Deinem anderen Beitrag hast Du davon geschrieben, dass er mit 29kHz schwingt...... Gruss Michael
>in Deinem anderen Beitrag
Nein. Das bin nicht ich. Ich bin das hier.
Ich hab mit nur auf das Bild verlinkt, weil ich nicht extra einen
astabilen Multivibrator malen wollte.
gundar schrieb: > und alles würde stehen. Wenn er steht dann schwingt er nicht mehr. Was willst du eigentlich? Wenn du einen genauen Oszillator willst nimm einen Quarzoszillator und teile entsprechend runter. Oder nimm einen µC und lass den Zählen. Deine Frage ist irgendwie so wie: "Kann ich mit meinem Opel Astra in der Formel 1 mitfahren?"
>"Kann ich mit meinem Opel Astra in der Formel 1 mitfahren?"
Sicher, wenn Udo den Formel 1-Boliden steuert...
;-)
MfG Paul
Paul Baumann schrieb: > Sicher, wenn Udo den Formel 1-Boliden steuert... > ;-) Nene dazu bin ich zu alt. Ich fahre doch nicht zum Spass im Kreis rum :-)
gundar schrieb: > Kann ein astabiler Multivibrator stabil werden ? Ah ja, jetzt habe ich die Frage verstanden. Ich dachte du meinst mit 'stabil' frequenzstabil aber du meintest daß er nicht anschwingt.
> Kann ein astabiler Multivibrator stabil werden ?
In der Simulation ist er das auch, bei absolut gleichen Bauteilen.
In der Praxis führen eingefangene Störungen und Rauschen dazu,
daß er anschwingt.
Das gilt übrigens für JEDEN Oszillator.
Gute Simulatoren fügen deswegen immer etwas Rauschen hinzu
und varieren Bauteilwerte ein bischen, damit Oszillatoren
in ihnen anschwingen.
>Das gilt übrigens für JEDEN Oszillator. Rückgekoppelter RC-Schmittrigger-Oszillator und NE555 aber nicht, oder ?
Ein besserer astabiler Multivibrator ist der mit 2 CMOS-Invertern. Den kann man zwar auch in die Mittellage U/2 an einem Input zwingen, aber er stabilisiert sich daraus sehr schnell wieder.
MaWin schrieb: > Gute Simulatoren fügen deswegen immer etwas Rauschen hinzu > und varieren Bauteilwerte ein bischen, damit Oszillatoren > in ihnen anschwingen. Welcher Simulator sollte das sein? LTspice zumindest nicht.
LTSpice tut das.
> Rückgekoppelter RC-Schmittrigger-Oszillator und NE555 aber nicht, oder ?
Richtig, die schwingen auch so.
Abdul K. schrieb: > MaWin schrieb: >> Gute Simulatoren fügen deswegen immer etwas Rauschen hinzu >> und varieren Bauteilwerte ein bischen, damit Oszillatoren >> in ihnen anschwingen. > > Welcher Simulator sollte das sein? LTspice zumindest nicht. Ich denke, MaWin meinte mit "Simulator" den Menschen, der ein Simulationsprogramm bedient. Solche Programme wurde ja schliesslich nicht entwickelt, damit man sein eigenes Denken einstellt. Gruss Harald
MaWin schrieb: >> Kann ein astabiler Multivibrator stabil werden ? > > In der Simulation ist er das auch, bei absolut gleichen Bauteilen. > > In der Praxis führen eingefangene Störungen und Rauschen dazu, > daß er anschwingt. > > Das gilt übrigens für JEDEN Oszillator. Man sollte das vielleicht etwas präzisieren: Jeder Oszillator hat irgendwo einen Gleichgewichtszustand. Dieser muss aber nicht stabil, sonder kann auch instabil sein. Ist das Gleichgewicht instabil (das entspricht in der Mechanik bspw. einer auf die Spitze gestellten Nadel), verlässt das System diesen Zustand schon bei einer beliebig kleine Störung, d.h. der Oszillator beginnt zu schwingen. In der realen Welt gibt es immer irgendeine Störung, deswegen läuft ein Oszillator mit instabilem Gleichgewichts- zustand sicher an. Bei dem hier diskutierten Multivibrator ist der Gleichgewichtszustand bei den angegebenen Dimensionierung jedoch stabil, wenn auch nur sehr schwach. Die Nadel aus dem obigen Vergleich hat also eine abgeflachte Spitze, so dass man sie gerade so zum Stehen bringen kann. Sie hält sogar einem ganz, ganz leichten Atemzug stand. Schon bei einem leichten Wind kippt sie aber. Bei dem Multivibrator genügt meist deswegen der Einschaltimpuls in Verbindung mit einer leichten Asymmetrie, um ihn zum Oszillieren zu bringen. Wenn man ihn aber ganz behutsam einschaltet (d.h. die Versorgungsspannung langsam ansteigen lässt), kann man ihn in den Gleichgewichtszustand bringen. Diese schwache Stabilität entsteht dadurch, dass sich beide Transistoren deutlich in Sättigung befinden und dadurch die Schleifenverstärkung des rückgekoppelten Systems kleiner als 1 ist. Vermeidet man die Sättigung der Transistoren, indem man bspw. R2 und R3 geeignet vergrößert, wird aus dem stabilen Gleichgewicht ein instabiles, und die Schaltung läuft auch unter ungünstigen Bedingungen zuverlässig an. Diese Lösung ist allerdings wenig praktikabel, da die richtige Wahl von R2 und R3 von den Transistorparametern abhängt, die stark schwanken können. Abdul K. schrieb: > MaWin schrieb: >> Gute Simulatoren fügen deswegen immer etwas Rauschen hinzu >> und varieren Bauteilwerte ein bischen, damit Oszillatoren >> in ihnen anschwingen. > > Welcher Simulator sollte das sein? LTspice zumindest nicht. Absichtlich rauscht LTspice nicht. Man könnte aber die Rundungsfehler in den Simulationsberechnungen als Rauschen interpretieren. Bei guten Oszillatoren (also solchen mit instabilem Gleichgewichtszustand) sind diese Fehler meist Störung genug, um auch ohne UIC-Option ein Anschwin- gen zu ermöglichen.
Yalu X. schrieb: > Man könnte aber die Rundungsfehler > in den Simulationsberechnungen als Rauschen interpretieren. Was man auch mathematisches Rauschen nennt. Wenn die Widerstands- und Kondensatorwerte zufällig so gewählt sind, dass bei der ersten Berechnung des Simulationstools nur gerade Zahlen oder genau gleiche Zahlen an mehreren Stellen rauskommen, dann schwingt der Oszillator in der Simulation nicht. Es reicht schon einen Widerstandswert um 1 Ohm zu ändern, dann müsste er sofort schwingen, auch in LTSpice.
Yalu X. schrieb: > Jeder Oszillator hat irgendwo einen Gleichgewichtszustand. Korinthenhackerei, aber: Wirklich jeder? Also gibt es irgend ein Gesetz, einen Beweis, einen Grund, warum man keinen Oszillator ohne jeglichen Gleichgewichtszustand bauen kann?
P. M. schrieb: > Yalu X. schrieb: >> Jeder Oszillator hat irgendwo einen Gleichgewichtszustand. > > Korinthenhackerei, aber: Wirklich jeder? Also gibt es irgend ein > Gesetz, einen Beweis, einen Grund, warum man keinen Oszillator ohne > jeglichen Gleichgewichtszustand bauen kann? Mir fällt jetzt kein Beweis ein, aber thermisches Rauschen gibt es in den Situationen, in denen wir hier solche Schaltungen betreiben immer. Selbst wenn die Bauteile 100% (und damit meine ich auch 100%) identisch sind, was es nicht gibt, ist das thermische Rauschen, das Rauschen, welches man benötigt, um den Oszillator zum anschwingen zu bewegen, immer vorhanden. Das hat der gute Herr Nyquist schon mal bewiesen.
Harald Wilhelms schrieb: > Ich denke, MaWin meinte mit "Simulator" den Menschen, der ein > > Simulationsprogramm bedient. Solche Programme wurde ja schliesslich > > nicht entwickelt, damit man sein eigenes Denken einstellt. > > Gruss > > Harald Ja guck, ich dachte solche Programme wurden dazu enwickelt, damit Leute die eigentlich 0 Ahnung haben in Foren "Fachsimpeln" können. Zum Thema: Anders gezeichnet erkennt man, dass das zwei Emitterstufen mit Rückkopplung sind. Werden die Transistoren sehr stark in die Sättigung gefahren, kann der Oszillator tatsächlich stehen bleiben. Das liegt daran, dass die Stufen dann nicht mehr verstärken können, auch das allgegenwärtige Rauschen kann dann nicht verstärkt werden um ein Schwingen anzufachen. Mein VGA-Generator hat solche Stufen. Nach einer "unvorschriftsmässigen" Hochspannungsmessung ist mir der mal stehen geblieben. Also kein Signal mehr.
P. M. schrieb: >> Jeder Oszillator hat irgendwo einen Gleichgewichtszustand. > > Korinthenhackerei, aber: Wirklich jeder? Also gibt es irgend ein > Gesetz, einen Beweis, einen Grund, warum man keinen Oszillator ohne > jeglichen Gleichgewichtszustand bauen kann? Den Gleichgewichtszustand kann man durch eine DC-Analyse bestimmen, also dadurch, dass man alle Kapazitäten weglässt und alle Induktivitäten kurzschließt (In Spice geht das mit .op). Ich habe jetzt keinen mathematischen Beweis parat, dass diese Analyse immer mindestens eine Lösung hat. Die Vermutung liegt aber nahe, da man diese Analyse nicht nur rechnerisch, sondern (bis auf die Berücksichtigung von parasitären Kapazitäten und Induktivitäten) auch an einer real aufgebauten Schaltung durchführen kann, wo es keine undefinierten Spannungen oder Ströme geben kann.
Wilhelm Ferkes schrieb: > Ein besserer astabiler Multivibrator ist der mit 2 CMOS-Invertern. Noch kurz zu diesem Oszillator: In dieser Appnote von Fairchild (Seite 3 links unten und Abb. 5) ist erklärt, warum dieser 2-Gatter-Oszillator manchmal nicht funktioniert. Ich war echt erstaunt, als ich das gelesen habe. Vielleicht hilft es dem einen oder anderen auch. http://www12.fairchildsemi.com/an/AN/AN-118.pdf
Yalu X. schrieb: > Diese schwache Stabilität entsteht dadurch, dass sich beide Transistoren > deutlich in Sättigung befinden und dadurch die Schleifenverstärkung des > rückgekoppelten Systems kleiner als 1 ist. Perfekt erklärt. Bei ner Blinkschaltung spielt das kaum ne Rolle, die VCC wird schneller ansteigen, als die Kondensatoren sich aufladen. Aber bei hohen Frequenzen kann es durchaus passieren, daß der Oszillator keinen Mux sagt. Peter
Peter Dannegger schrieb: > Bei ner Blinkschaltung spielt das kaum ne Rolle, die VCC wird schneller > ansteigen, als die Kondensatoren sich aufladen. Nicht, wenn Du in einem spielzeugauto den Motor als Generator nimmst, damit nen Elko lädst und die obige Schaltung 2 blaue LEDs blinken lassen soll. Hab ne Weile gebraucht, bis ich den Blinker soweit hatte, dass er sauber angelaufen ist. Aber das Ergebnis wurde begeistert aufgenommen... ;-)
MaWin schrieb: > LTSpice tut das. Nein. Tut es nicht. Der symmetrische astabile Multivibrator schwingt in LTspice nicht an. Habe das ausprobiert. Natürlich kommt das arithmetische Rauschen hinzu. Das kann eventuell eine Schwingung verursachen. Andererseits wird so ein Oszillator vermutlich eine lange Zeit brauchen, bis er auf Pegel kommt, wegen dem Dynamikbereich. Eine ungewöhnlich lange Stabilisierungsphase ist ein sicheres Zeichen für eine problematische Schaltung, zumindest in der Simulation. Außerdem soll ja gerade die Matrix nicht beim Durchrechnen zum Schwingen neigen, daher werden die Rundungen immer so gelegt, daß möglichst wenig 'Restenergie' durchgereicht wird. Das allein ist eine Simulator-Wissenschaft für sich. Es gibt Mixed-Mode Simulatoren, die in der TRAN-Analyse auch Rauschparameter beherzigen. LTspice macht das aber nicht. Und allein der Vorschlag es einzubauen, wird kategorisch unter Herziehung aller möglichen notfalls Scheinargumente, abgelehnt. siehe Yahoo-Gruppe
oldeurope schrieb: > Harald Wilhelms schrieb: >> Ich denke, MaWin meinte mit "Simulator" den Menschen, der ein >> >> Simulationsprogramm bedient. Solche Programme wurde ja schliesslich >> >> nicht entwickelt, damit man sein eigenes Denken einstellt. >> >> Gruss >> >> Harald > > Ja guck, ich dachte solche Programme wurden dazu enwickelt, damit Leute > die eigentlich 0 Ahnung haben in Foren "Fachsimpeln" können. Das interessiert mich dann doch. Du hast also Ahnung, die anderen Bekannten hier aber nicht? Aha. Was machen wir bloß ohne dich, wenn du dein old umsetzt?
Daniel schrieb: > Wilhelm Ferkes schrieb: >> Ein besserer astabiler Multivibrator ist der mit 2 CMOS-Invertern. > > Noch kurz zu diesem Oszillator: In dieser Appnote von Fairchild (Seite 3 > links unten und Abb. 5) ist erklärt, warum dieser 2-Gatter-Oszillator > manchmal nicht funktioniert. > Ich war echt erstaunt, als ich das gelesen habe. Vielleicht hilft es dem > einen oder anderen auch. > > http://www12.fairchildsemi.com/an/AN/AN-118.pdf Danke für den Hinweis. Ich war auch überrascht, aber die Ausnahme betrifft wohl nur ein sehr kleines C. Im Bild daneben ist ja gezeigt, daß die Schaltung dann so funktioniert, als ob man das C ganz weg läßt. Über konkrete Werte läßt man sich auch nicht weiter aus. Ist das C größer, und man hält den Oszillator an, schaukelt er sich alleine durch z.B. Rauschen um den Mittelpunkt herum wieder auf.
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