Problema de frecuencia de Astable 555

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Estoy tratando de construir un circuito oscilador para impulsar varios LED IR a un ciclo de trabajo de 50 kHz a 38 kHz. El diseño del circuito que usé se muestra a continuación. (Enlace de la fuente: enlace ) (Pin 7 no está conectado a En cualquier caso, no usé la resistencia R1 en mi caso. En realidad, un ciclo de trabajo realmente preciso no era tan importante para mí que podría tener un valor de + -10%. Pero quería una frecuencia que debería ser lo más cercana posible a 38 kHz. Además de este circuito, mi diseño tiene un mosfet en su salida para controlar los LED.

Desdeelmismositioweb,utilicéestafórmulaparacalcularlaresistenciaR2ylosvaloresdelcondensadorC1:

HeusadoelvalordeR2como39.2kOhm(toleranciadel1%)yelvalordeC2como470pF(toleranciadel%1).Asíquedeacuerdoconelcálculo,lasalidadefrecuenciadebeserde39152Hz.Sinembargo,lafrecuenciaqueleoenelosciloscopioesde35.3kHz.Entonces,enrealidadmipreguntanoessobrecómoobtenerlafrecuenciadeseada.Simplementepodríacambiarelvalordelaresistenciaporpruebayobtenermi38kHz.Elproblemarealquememolestaescómonopudeencontrarningunaexplicaciónsobreelcambiodefrecuenciade4kHz,queescasiel10%delasalidadeseada.Sitienesalgunaideaalrespecto,realmenteteloagradecería.

Aquíestánloscomponentesqueutilicé:

  • TLC555(digikeypartno:296-1336-1-ND)
  • condensadorde470pF(digikeyparteno:399-8082-1-ND)
  • Resistenciade39.2kOhm(digikeypartno:311-39.2KCRCT-ND)
  • mosfet(digikeypartno:DMG1012UW-7DICT-ND)
  • Condensador10nFparaelpin5

Yaquíescriboalgunosdatosimportantessobremicircuitoylascosasqueyahetratadoderesolverelproblema:

  1. Primero,soyconscientedelhechodeque555temporizadoresnosontanprecisosparalasincronización.Peroelcambiode4kHzsignificaqueelvalorRessuperiora43kOhmoelvalorCes520pF.Amboscasosmeparecenrealmenteimposibles,yaqueamboscomponentestienen%1detolerancia.Tambiénséquelosvaloresdeloscondensadorestiendenacambiarsegúnelvoltajeaplicado.PeroelmaterialdieléctricoquemicapacitoresC0G(NP0),quesereclamacasinocambiaelvoltaje.
  2. NopudecargareldiseñodelaPCB,puedointentarlosiesnecesario.Tengopocasvíasenlalíneaentreelpin2yelpin6,loquenoseríaunproblemaenmiopinión.
  3. Comomencionéanteriormente,usounosciloscopioparamedirlafrecuenciaenelpindesalida3.Realmentenosésielosciloscopioesunaherramientaconfiableparalasmedicionesdefrecuencia.Talvezdeberíacontarlospasosatravésdeunmicrocontrolador.
  4. ConunmultímetromedíelvalorR.Es32.1kOhm(dentrodelrangodetoleranciacomoesperaba).LosrastrosdecobreenlalíneaRCtampocoestánsobreunospocosohmios.AsíqueparecequeelproblemanoesconelvalorRPerotampocosésilamedicióndelaimpedanciaenelcircuitoconunmultímetroesconfiableono.
  5. NopudeaveriguarsielMosfetdesalidatieneunefectoenlafrecuencia.Saquéelmosfetynoviningunadiferencia.
  6. ProbéotroTLC555,elresultadofueelmismo.
  7. CuandomirélahojadedatosdeTLC555(TI)( enlace ) (página 10 ) Descubrí algunas propiedades que podrían retrasar el tiempo de apagado de la salida, lo que podría reducir la frecuencia. No pude usar esos cálculos ya que mi configuración no es como la sugerencia estándar de una hoja de datos. Así que construí el circuito de acuerdo con esa configuración en la hoja de datos. Usé 10 Kohm para Ra, 39 Kohm para Rb y el mismo condensador (470 pF). De acuerdo con los cálculos, la frecuencia de salida debería haber estado cerca de 35 kHz, pero el resultado fue 31 kHz. ¡El mismo cambio de frecuencia de 4 kHz!
pregunta packt

2 respuestas

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Debe tener un condensador de derivación a través de los terminales de suministro, cerca del TLC555. Algo así como 10uF electrolítico en paralelo con 1uF de cerámica.

El hecho de omitir el pin CONT como lo ha hecho puede tener más efecto en la frecuencia si los rieles de suministro no se desvían adecuadamente.

Es posible que también desee poner una resistencia en serie con la puerta MOSFET para limitar la corriente y usar un MOSFET que tenga una carga de puerta baja (no use un MOSFET enorme si no lo necesita).

Los cambios en la tensión de alimentación durante el ciclo cuando los LED están encendidos afectarán la frecuencia, por lo que sería mejor si el TLC555 recibiera un suministro regulado por separado, o al menos un RC.

Muchos de estos efectos se pueden reducir si cuelga uno o dos flip-flop en la salida y ejecuta el oscilador a 2x o 4x. También te acercarás mucho más al 50% del ciclo de trabajo.

A diferencia del bipolar 555, el TLC555 dará un ciclo de trabajo muy cercano al 50% con la configuración que está utilizando, pero la tensión de alimentación debe permanecer muy estable y la salida debe estar razonablemente ligera.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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Su principal problema es que la configuración del ciclo de trabajo del 50% basada en retroalimentación para el 555 no produce una frecuencia precisa, ya que la frecuencia aumenta dependiendo de la oscilación de salida y, por lo tanto, de la carga de salida. El uso de la configuración del diodo de derivación, en cambio, corrige esta dependencia a costa de uno o dos diodos, y vuelve a calcular los valores de la resistencia.

    
respondido por el ThreePhaseEel

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