555 Schmitt Trigger funktioniert gut mit CMOS LMC, aber nicht NE555?

Ich habe einen NE555 (die Nicht-CMOS-Version), der im stabilen Modus bei 118 kHz läuft. Ich habe den Ausgang Pin3 mit dem Eingang für einen zweiten 555 verbunden, der als Schmitt-Trigger läuft, um das Signal zu invertieren. Was ich fand, ist, dass das Signal absolut schrecklich ist, wenn der Schmitt-Trigger ein gewöhnlicher NE555 ist. Der Wechselrichter löst bei allen Arten von kleinen Spannungstransienten aus und erzeugt ein Signal, das überhaupt nicht mit dem Eingang übereinstimmt. Wenn ich den Schmitt-Trigger ändere, um einen LMC555 (CMOS-Version) zu verwenden, funktioniert er plötzlich perfekt. Ich hätte nicht erwartet, dass dies ein Problem ist, wenn es nur mit 118 kHz läuft. Hat noch jemand eine Idee dazu? Hat der NE555 einen viel geringeren nutzbaren Betriebsbereich, wenn er im Schmitt-Trigger-Modus läuft? Oder sollte ich hier noch etwas wissen?

Dies ist ein Beispiel für die Schmitt-Schaltung:http://talkingelectronics.com/FreeProjects/555/555-SchmittTrigger.gif

Hier sind die Mikroskopaufnahmen der Ergebnisse. In beiden Aufnahmen ist der obere grüne Kanal der Ausgangspin des astabilen NE555. Der untere gelbe Kanal ist der Ausgang des zweiten 555, der als Inverter läuft. In der ersten Einstellung sehen Sie das richtige gewünschte Ergebnis bei Verwendung des CMOS 555 für Schmitt. In der zweiten Einstellung sieht man das total verkorkste Ergebnis bei Verwendung eines NE 555 für Schmitt. (Denken Sie daran, dass der grüne Kanal in beiden Aufnahmen ein NE555 ist)

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

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Auch die zweite Einstellung zeigt nicht das Schlimmste. Je nachdem, welche Schaltungskonfigurationen ich hatte, die an anderen Stellen Rauschen verursachten, wurde das Signal viel schlechter. Ich war erstaunt, weil dieses Rauschen meistens weniger als 20% der Spannungsdifferenz ausmacht. Das Verhalten hier ergibt für mich keinen Sinn. Informationen für den 555 behaupten, dass er eine "hohe Störfestigkeit" hat, aber der NE555 verhält sich wie eine kleine Menge an Geräuschen, die ihn völlig abwerfen.

Sind Ihre Oszilloskopsonden in 1X oder 10X? Wenn sie in 1X sind, dämpfen sie wahrscheinlich die Amplitude der hochfrequenten Komponenten der Spitzen erheblich.
beide Sonden bei 10x

Antworten (4)

Ist der 10-nF-Eingangskoppelkondensator vorhanden? Vielleicht ist das, was hier vor sich geht, ein Eingangsimpedanzeffekt.

Wenn wir die Komparatoreingänge des 555 als Open-Loop-Operationsverstärker betrachten, bedeutet dies, dass ihre Eingangsimpedanz vom verwendeten Gerät abhängt (CMOS versus BJT). Negatives Feedback hilft nicht bei der Impedanz.

Die CMOS-Eingänge haben eine hohe Eingangsimpedanz, und daher wird der Eingang Ihrer Schaltung im Wesentlichen von den beiden 100-K-Vorspannungswiderständen dominiert, die eine Impedanz von 50 K erzeugen. In Kombination mit dem 10-nF-Koppler lässt der Eingang alles oberhalb von etwa 300 Hz durch. (Die -3dB-Eckfrequenz beträgt 318 Hz). Dies liegt deutlich unterhalb der Eingangssignalfrequenz.

Aber was ist, wenn die Eingangsimpedanz beim NE555 irgendwie ernsthaft verschlechtert wird?

Nur ein Gedanke.

TI-Datenblatt:

8.2.2.2 Zusätzliche Informationen Die Speicherzeit des unteren Komparators kann bis zu 10 μs betragen, wenn Pin 2 zum Auslösen vollständig auf Masse getrieben wird. Dies begrenzt die monostabile Impulsbreite auf mindestens 10 μs

Dies kann Ihr Untergang hier sein. Versuchen Sie, den Kondensator durch einen Widerstand zu ersetzen, der 40-70 % des Werts der Vorspannungswiderstände beträgt, um TRIGGER und THRESHOLD nicht auf die Schienen zu treiben.

Wenn Sie nur eine Inversion benötigen, können Sie einen einfachen Transistorinverter verwenden, oder wenn Sie an anderer Stelle in Ihrem Design einen NAND-, NOR- oder NOT-IC haben, verwenden Sie diesen (verbinden Sie die beiden Eingänge für NAND und NOR).

Die Störungen auf der grünen Spur sind wahrscheinlich viel höher als Ihr Oszilloskop zeigt und der zweite 555 löst darauf aus. Stellen Sie sicher, dass Sie für beide 555er (100 nF) geeignete Entkopplungskappen an der Stromversorgung haben, und wenn das das Problem nicht löst, ziehen Sie einen RC-Tiefpassfilter zwischen Ausgang und Eingang in Betracht.

Wissen Sie, etwas, das mir gerade aufgefallen ist, ist, dass der grüne Kanal beim NE555 auf Kanal 2 Spitzen zeigt, aber es gibt KEINE Spitzen, wenn der LMC555 auf Kanal 2 ist. Der Schmitt-Trigger selbst (Kanal 2) fügt irgendwie zufälliges Rauschen und Fehlzündungen hinzu, wenn NE555 ist gebraucht. Ich denke nicht, dass dies nur ein Fall von "mehr Lärm ist, den das Zielfernrohr zeigt". Aber ein RC-Tiefpassfilter könnte einen Versuch wert sein ...
Vergessen Sie nicht die Entkopplungskondensatoren der Stromversorgung. Wenn Ihre Stromversorgung schlecht ist, ist die Leistung der Schaltung auch schlecht, unabhängig davon, wie viele Tiefpassfilter Sie der Signalleitung hinzufügen.
Die Kraft ist sauber. Entkopplungskappen habe ich auch schon.
Ich werde den RC-Tiefpassfilter über Ausgang und Eingang ausprobieren. Ich hätte das schon versuchen sollen, aber ich war damals etwas verwirrt wegen einer Einschränkung. Ich werde es versuchen, aber ich bezweifle stark, dass es etwas bringt.
Ok, um die Verwirrung zu beseitigen, die ich hatte, ist ein Entkopplungskondensator nicht dasselbe wie ein Tiefpassfilter, aber entweder ohne a) einen Vorwiderstand oder b) eine Vorspule? Das Hinzufügen eines Widerstands verbraucht Strom, daher würde ich denken, dass das Hinzufügen einer kleinen Induktivität die gewünschte Lösung wäre, aber wird das wirklich etwas bewirken, was der Kondensator nicht bereits tut, wenn wir nur über das Aufräumen der Stromschiene sprechen?
Induktivitäten in Kombination mit Kondensatoren sind schwierig, Sie können Schwingungen bekommen, die noch schlimmer sind als das, womit Sie begonnen haben. Die Entkopplungskappe (100 nF) geht direkt über Vcc und GND jedes 555. Das Tiefpass-RC-Filter würde zwischen Ausgang der ersten Stufe und Eingang der zweiten gehen.

Ich weiß, das ist Jahre zu spät und wahrscheinlich irrelevant -- Aber wenn Sie nur die Ausgabe invertieren wollen; Lassen Sie den Kondensator- und Widerstandsteiler fallen und verbinden Sie die Trigger- und Schwellenwerteingänge des zweiten 555s mit dem ersten Ausgang des 555s.

555 Schmitt Trigger funktioniert gut mit CMOS LMC, aber nicht NE555?
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