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Frequenz und die Pulsbreite des Timer 555 steuern


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Timer 555 steuern

In den Praktika Blinkende LED und insbesondere in Timer 555 haben wir den Timer 555 als Taktgeber kennen gelernt. Wir wissen, dass die Frequenz des Timer 555 über zwei Widerstände und einen Kondensator eingestellt werden kann. Zur Berechnung kann das Tool Astabiler Timer 555 verwendet werden.

Wir werden jetzt untersuchen, wie wir die Frequenz des Timer 555 durch eine Spannung steuern können. Dazu betrachten wir den Anschluss CV.

Ne555-Control.png
Bild 1: Steuerung des Timers 555 über CV

Wir müssen die Impulse am Ausgang des Timers messen. Dazu können wir unseren Logikanalysator mit PulseView einsetzen.

Wir beginnen mit der Spannung Ucv=4V Anschluss CV.

Frequenzmessung_s.png
Bild 2: Frequenzmessung mit PulseView

Wir schließen den Logikanalysator mit der Leitung D0 an Den Ausgang des Timers (Pin 3) an. Natürlich muss die Masse des Logikanalysator mit der Masse (0V) unserer Schaltung verbunden werden.

Das Programm PulseView wird gestartet und auf 1k samples und 20kHz gestellt.

Mit Cursors.png öffnen wir das Zeitfenster und messen eine Periode der Impulse wie in Bild 2. Von dem Zeitfenster wird dann die Zeit der Periode und die Frequenz angezeigt.

Wir messen außerdem, wie lang ein 1 Impuls ist (Bild 3).

Impulsmessung_s.png
Bild 3: Impulsdauer mit PulseView messen

Nun können wir zur eigentlichen Messung kommen.

Wir messen die Spannung Ucv am Anschluss CV des Timers und bestimmen die von Timer erzeugte Frequenz f, die Periode Tp und die Dauer t1 des 1 Impulses.

Außerdem berechnen wir das Tastverhältnis von 1 Impuls zur Periode

TV = t1 / tp

Das Tastverhältnis gibt an wie viel % der gesamten Periode der Ausgang 1 ist.

  • Die gemessenen Werte weichen meistens um bis zu 20% von den Werten des Beispiels ab.

Es kann sein, dass die Werte im Zeitfenster nicht angezeigt werden.

Dann kann die Darstellung durch das Maus-Rad im Fenster angepasst werden.

Ucv / V f / Hz tp / ms t1 / ms TV Um / V
4.0 38.4 28.7 22.1 = round( $DY/$CY, 2 ) 3.15 = round( $FY/4, 2 )
3.5 46.6 21.5 15.0 = round( $DY/$CY, 2 ) 2.72 = round( $FY/4, 2 )
3.0 58.6 17.1 10.8 = round( $DY/$CY, 2 ) 2.55 = round( $FY/4, 2 )
2.5 72.5 13.8 7.60 = round( $DY/$CY, 2 ) 2.24 = round( $FY/4, 2 )

Tabelle 1: Frequenz und Tastverhältnis bei Ucv

  • Mit steigender Spannung am Eingang CV fällt die Frequenz.
  • Mit steigender Spannung am Eingang CV steigt das Tastverhältnis.
  • Mit steigender Spannung am Eingang CV steigt die Spannung an Um.
  • Das Verhältnis Um/4 stimmt mit dem Tastverhältnis gut überein.
  • Die positive Ausgangsspannung des NE555 beträgt etwa 4V.

Regeln Timer 555

  • Über den Eingang CV eines Timers 555 kann die Frequenz verstellt werden.
  • Über den Eingang CV eines Timers 555 kann das Tastverhältnis verstellt werden.
  • Über den Eingang CV eines Timers kann sein Ausgangssignal moduliert werden.

Spannungsbereich für CV

  • NE555 bei 5V Versorgung: 2,6V bis 4,0V
  • LMC555 bei 5V Versorgung: 2,9V bis 3,8V