Se supone que el circuito del temporizador 555 proporciona una onda cuadrada del ciclo de trabajo del 50% no lo hace

Question

Se supone que el circuito del temporizador 555 proporciona una onda cuadrada del ciclo de trabajo del 50% no lo hace

555
Física
generador
ciclo de trabajo

ammar

Quería construir un circuito que proporcione una onda cuadrada del 50% del ciclo de trabajo. Construí el circuito de la figura 4.4.6 desde este enlace que se muestra a continuación:

Usé el chip NE555 y usé un potenciómetro en lugar de la resistencia. La forma de onda resultante se muestra a continuación:

Puede ver que no es un ciclo de trabajo del 50% como se esperaba.

¿Cuál es la razón de eso? La carga y la descarga se realizan con la misma resistencia y condensador, por lo que el tiempo de encendido y el tiempo de apagado deben ser iguales.

andres morton

Podemos ver la imagen, pero parece que falta el enlace a la página donde obtuvo la imagen.

ammar

Oh, lo siento. Agregué el enlace.

Spehro Pefhany

Si usa la versión CMOS en lugar de la antigua versión bipolar, obtendrá un ciclo de trabajo muy cercano al 50%, siempre que no sobrecargue la salida.

jamie hanrahan

Un viejo truco común es ejecutar el 555 al doble de la frecuencia que realmente desea y conectar su salida a un flip-flop conectado como un divisor por dos. La salida será completamente simétrica para todos los propósitos ordinarios.

Salomón lento

¡Idem! Si es importante que el ciclo de trabajo sea lo más cercano posible al 50 %, entonces una etapa de división por dos eliminará cualquier asimetría de la forma de onda.

lmat - Reincorporar a Mónica

Tener el mismo problema pero el mio parece peor. Una sonda en el pin dos y el pin tres: imgur.com/a/Q6GdvG3

Respuestas (5)

Se supone que el circuito del temporizador 555 proporciona una onda cuadrada del ciclo de trabajo del 50% no lo hace

Podemos ver la imagen, pero parece que falta el enlace a la página donde obtuvo la imagen.
Si usa la versión CMOS en lugar de la antigua versión bipolar, obtendrá un ciclo de trabajo muy cercano al 50%, siempre que no sobrecargue la salida.
Un viejo truco común es ejecutar el 555 al doble de la frecuencia que realmente desea y conectar su salida a un flip-flop conectado como un divisor por dos. La salida será completamente simétrica para todos los propósitos ordinarios.
¡Idem! Si es importante que el ciclo de trabajo sea lo más cercano posible al 50 %, entonces una etapa de división por dos eliminará cualquier asimetría de la forma de onda.
Tener el mismo problema pero el mio parece peor. Una sonda en el pin dos y el pin tres: imgur.com/a/Q6GdvG3

Wouter van Ooijen · Answer 1

Wouter van Ooijen

Si observa el diagrama interno del 555, puede ver que la salida que usa no es simétrica: el lado superior es un darlington, por lo que tiene (al menos) dos caídas de Vbe. El lado bajo es un emisor común, por lo que puede saturarse.

En resumen: la salida baja estará más cerca de tierra que la salida alta estará a Vcc.

Una forma de compensar sería una resistencia de bajo valor entre la salida y Vcc.

ammar

Ajá, gracias. Pero, ¿puede explicar cómo se compensará la conexión de esa resistencia?

Wouter van Ooijen

Reducirá la caída de voltaje cuando la salida sea alta. Pero el costo es una corriente más alta cuando la salida es baja.

crosley

No estoy seguro de cómo esta respuesta tiene algo que ver con el ciclo de trabajo.

Wouter van Ooijen

@tcrosley En lugar de la configuración predeterminada de 555, que usa el pin de descarga y una resistencia pull-up, el OP usa el pin de salida para impulsar la carga y descarga del capacitor de tiempo. Esperaba que esto condujera a una forma de onda (más) simétrica, pero el impulso del pin de salida no es simétrico: alto es menos alto que bajo es bajo, por lo tanto, la parte alta tomará más tiempo que la parte baja (como se puede ver en la salida del alcance).

ammar

@WoutervanOoijen He encontrado un problema. La resistencia se calienta demasiado durante el funcionamiento del circuito. ¿Hay alguna manera de evitar eso?

Wouter van Ooijen

¿Qué valor usas?

ammar

@WoutervanOoijen 330 Ohm se calienta demasiado rápido. 1 kOhm también se calienta demasiado pero es más lento que 330 Ohm. 10 kOhm es más lento pero no compensa.

Wouter van Ooijen

1k se calienta demasiado?? ¿Cuál es su voltaje de suministro? (¿Y qué quieres decir con 'demasiado caliente': tocar? ¿Hume?)

Rata de acero inoxidable · Answer 2

La Fuente Original explica esto.

La mayoría de los diseños de osciladores astables 555 utilizan dos resistencias y dependen de Vcc. Esto normalmente significa un ciclo de trabajo > 50 %.

Este diseño utiliza Vout, por lo que el circuito de temporización actúa como una carga en la salida, lo que puede afectar la frecuencia y la relación entre la marca y el espacio. Una idiosincrasia del diseño.

Intente ajustar el ciclo de trabajo del generador basado en 555 sin afectar la frecuencia del diseño electrónico. Le explican cómo configurar resistencias y condensadores.

Editar...

Para completar, he incluido las fórmulas de Diseño electrónico y el procedimiento modificado.

pag = \frac{R_{2}}{R_{1}} q = \frac{R_{3}}{R_{1}}

$p = \frac {R_2} {R_1}\ \ \ \ \ \ q = \frac {R_3} {R_1}$

t_{1} = R_{1} C (pag + 1) \times yo norte (2) [1]

$t_1 = R_1\ C\ (p+1)\times ln(2)\ \ [1]$

t_{2} = R_{1} C (pag + \frac{q}{q + 1}) \times yo norte (\frac{q - 2}{2 q - 1}) [2]

$t_2= R_1\ C\ \left ( {p + \frac {q}{q+1}} \right ) \times ln\left ( {\frac {q-2}{2q-1}} \right )\ \ [2]$ Para un ciclo de trabajo del 50 %:

t_{1} = t_{2}

$t_1 = t_2$

R_{1} C (pag + 1) \times yo norte (2) = R_{1} C (pag + \frac{q}{q + 1}) \times yo norte (\frac{q - 2}{2 q - 1}) [3]

$R_1\ C\ (p+1)\times ln(2) = R_1\ C\ \left ( {p + \frac {q}{q+1}} \right ) \times ln\left ( {\frac {q-2}{2q-1}} \right ) \ \ [3]$

F = \frac{1}{2 t_{1}} = \frac{0.7213}{R_{1} C (pag + 1)} [4]

$f = \frac {1}{2 t_1}= \frac {0.7213}{R_1\ C\ (p+1)}\ \ [4]$

El procedimiento es el siguiente:

Establezca la frecuencia deseada y seleccione un valor para C.
Calcule R1 a partir de la Ecuación 4.
Elige un R3.
Calcula q.
Calcule el valor de p a partir de la Ecuación 3.
Calcular R2 = pR1.

Gracias. Pero el enlace que proporcionaste es de la imagen que pusiste.
Fijado. Inicialmente lo verifiqué, pero debo haberlo engañado en el camino.

usuario105652 · Answer 3

La única forma segura que conozco de obtener un ciclo de trabajo perfecto del 50 % es enviar la salida del 555 a un flip-flop de su elección. Asegúrese de que sea compatible con el voltaje de trabajo del 555.

Cualquier flujo de pulsos que emite el 555 se divide por 2, con un ciclo de trabajo perfecto del 50%. Preferiría eso a varios potenciómetros (que varían con la temperatura hasta en 200 ppm). El flip-flop también agudiza el borde ascendente y descendente de la onda cuadrada.

Para circuitos de 12 voltios, puede usar el CD4013, para circuitos de 5 voltios, puede usar un 74HC74, que funcionará hasta 3 voltios. No utilice 74AC74, ya que su tiempo de subida/bajada es tan rápido que puede provocar un timbre en las salidas. Por sí mismo, el 555 tiene sus límites sin agregar muchas piezas.

Según el sitio web que utilizó el OP para ese diseño, funcionará, pero muchos factores pueden hacer que el ciclo de trabajo no sea del 50% al 50%. Nunca se usaría en una producción en la que un ciclo de trabajo del 50 % tuviera que ser preciso y estable a lo largo del tiempo.

mikep · Answer 4

De acuerdo con la hoja de datos que encontré en: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm555.pdf , página 11,

D = \frac{R_{B}}{R_{A} + 2 R_{B}}

$D=\frac{R_B}{R_A+2R_B}$

donde R_A está entre el pin 7 y +V_CC y R_B está entre los pines 6 y 7. No veo ninguna resistencia en su diagrama.

Esa es una forma completamente diferente de usar el 555 como astable. La forma del OP es igualmente válida y más simple.

ABBOTH · Answer 5

Para obtener una onda cuadrada de un 555; - Ejecuto el 555 a una frecuencia MÁS ALTA ... y lo introduzco en un chip contador dual 74393 ... ¡la versatilidad y la precisión van A TRAVÉS del TECHO! http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn54ls393-sp.pdf

Se supone que el circuito del temporizador 555 proporciona una onda cuadrada del ciclo de trabajo del 50% no lo hace

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