Astabile 555-Schaltung immer eingeschaltet, nicht oszillierend

Es ist schon eine ganze Weile her, dass ich ein Steckbrett benutzt oder mir Schaltungen angesehen habe (wahrscheinlich mehr als 20 Jahre seit der Highschool- und College-Physik).

Ich würde gerne glauben, dass ich weiß, wie sie funktionieren, aber irgendetwas stimmt bei mir nicht.

Ich arbeite am 8-Bit-Computer von Ben Eater und beginne mit der Uhr. Insbesondere die astabile zeitgesteuerte 555-Uhr, das erste Modul.

Astabile 555-Timer-Schaltung

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Ich habe das Steckbrett mit einem 5-V-Anschluss verbunden und habe eine kanarische LED an der Unterseite des Steckbretts mit einer Drahtverbindung zur Masse und einem 220-Ohm-Widerstand zu 5 V, der aufleuchtet, nur um sicherzustellen, dass es kein Problem gibt mit der Macht.

Das Problem ist, dass die LED nicht schwingt. Es bleibt einfach an.

Ich denke, das bedeutet möglicherweise, dass es ein Problem mit dem Kondensator gibt, aber ich habe mehrere Kondensatoren der gleichen Größe ausprobiert und einen, der größer war, nur zur Überprüfung.

Basierend auf dem Rechner bei allaboutcircuits.com sollte ich eine Zykluszeit von 0,7 s für den 1uF-Kondensator und 7 s für den 10uF-Kondensator haben. Aber noch einmal, nur immer eine Konstante an.

Ich fragte mich, ob es so schnell fuhr, dass ich es nicht sehen konnte, aber nach den Berechnungen sollte das nicht der Fall sein. Ich habe auch ein paar andere Widerstände ausprobiert, nur um das zu überprüfen, und das Gleiche bekommen.

Was ich versucht habe:

  • Unterschiedliche Kondensatoren gleicher Größe
  • Ein Kondensator gleicher Größe
  • Verschiedene 555-Chips (einschließlich des Kaufs einiger zusätzlicher Chips)
  • Verschiedene LEDs
  • Verschiedene Teile des Steckbretts (falls ein Teil davon schlecht war)
  • Unterschiedliche Widerstände in R1 und R2
  • Stellen Sie sicher, dass Positiv und Negativ korrekt am Steckbrett befestigt waren
  • Stellen Sie sicher, dass der Kondensator '-' an das Minus auf dem Steckbrett angeschlossen ist (einen Kondensator durchgebrannt, bevor ich das herausgefunden habe)

Auf diesem Board wird eine ähnliche Frage gestellt und beantwortet ('Astable 555-Schaltung oszilliert nicht'). Ich habe die letzten Tage, insgesamt 2-3 Stunden, damit verbracht, die geposteten Antworten zu dieser Frage durchzuarbeiten, und es scheint nicht, dass eine dieser Antworten mein Problem löst, obwohl ich mich sicherlich irren könnte, da ich neu bin Das.

Ich habe meine Schaltung mit anderen astabilen 555-Schaltungen verglichen und alles sieht gut aus, bin mir nur nicht sicher, was ich falsch mache.

Großer Kondensator - C1 Kleiner Kondensator – nicht abgebildet Kleiner Kondensator - C2

Ist C2 tatsächlich 10 mF (10.000 uF) oder 10 nF (0,01 uF)? Sind Sie sicher, dass C1 tatsächlich 1 uF und nicht etwa 1 nF ist? Vielleicht helfen Fotos von den Teilen..
Ich würde vermuten, dass die LED immer an zu sein scheint, aber sie schaltet schneller, als das Auge folgen kann. Es macht sich eine Eigenschaft des Auges zunutze, die als Persistenz bezeichnet wird.
Wenn C2 wirklich 10 mF beträgt, dauert es lange, bis es auf eine stabile Spannung aufgeladen ist.
Ich habe einige Bilder der Teile hinzugefügt, nach denen Sie fragen. C2 ist 0,01 uF, dachte, ich hätte die Konvertierung richtig gemacht, aber anscheinend nicht.
Tut mir leid, 0,01 uF ist die Kappe, die ich zwischen + und - habe (im Schaltplan nicht gezeigt, da ich nicht herausfinden konnte, wie ich es zeigen soll). C2 ist 0,1 uF (auch oben abgebildet).

Antworten (2)

Fügen Sie zunächst eine 10-uF-Kappe und eine 0,1-uF-Kappe parallel von Pin 1 zu Pin 8 mit den kürzestmöglichen Leitungen hinzu. Dies dient der Stromversorgungsentkopplung. Die Innereien eines 555 sind zwei analoge Komparatoren, und sie erwarten eine Stromquelle mit niedriger Impedanz. Testen Sie die Schaltung.

Verringern Sie als nächstes R2 auf 100 K, erhöhen Sie R1 auf 10 K und erhöhen Sie C1 auf 10 uF. Dies ist ein Test, um zu sehen, ob der 555 mit den Impedanzen der Timing-Komponenten unzufrieden ist. Ein bipolarer 555 funktioniert nicht gut mit sehr hohen Widerständen oder sehr hohen Kapazitäten.

Ich muss einige zusätzliche Widerstände abholen, um dies auszuprobieren. Ich habe 10uF-Kappen, aber nur 222-, 1k- und 1M-Ohm-Widerstände (wirklich genau das, was für das Kit benötigt wird). Ich werde es in ein paar Tagen versuchen. Danke für die Hilfe!

Der Cap-Wert in Ihrem Diagramm ist etwas daneben. 10 mF (10 Millifarad) = 10.000 uF. Ich glaube nicht, dass das deine Absicht war.

Wie auch immer, ich habe mir Ben Eaters eigentlichen Schaltplan für dieses Ding angesehen.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Schema von hier: https://eater.net/8bit/schematics

Beachten Sie die 555 auf der linken Seite (U1). Die Kappe ist 1 uF, ein variabler Topf mit einem Maximum von 1 M und ein 1 k in Reihe mit dem Wischer. Es stellt sich heraus, dass dies wichtig ist.

Ich habe eine schnelle Simulation mit 1uF und R2 wie folgt durchgeführt und den Schaltplan modelliert:

  • 1,001 M (max Potentiometer) = 0,71 Hz
  • 501k (Mitteltopf) = 1,42 Hz
  • 1k (min Pot) = 416,6 Hz - begrenzt durch den Widerstand am Schleifer

Wie Sie sehen können, ist diese Steuerung stark nichtlinear. Vielleicht wäre es mit einem Log Taper Pot weniger abscheulich.

Der Rest des Clock-Zeugs ist für Single-Step. Er verwendet U2 als Single-Step-One-Shot und U3 als SR-Flop, um den Run/Stop-Schalter zu entprellen. Alles in Ordnung, denke ich, obwohl das asynchrone Umschalten der Uhr schlecht ist, da es zu Störungen führen kann.

Schließlich enthält sein Diagramm eine Bypass-Kappe von 0,1 uF auf CV (Steuerspannung). Empfohlen.

Um zu erklären, wie der 555 funktioniert, ist hier eine Simulation, die seine Interna zeigt ( simulieren Sie ihn hier ):

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Was passieren soll, ist, dass sich der Kondensator auflädt, wenn seine Spannung 2/3 VCC erreicht, feuert der obere Komparator und setzt den Latch zurück, wodurch der Prozess des Entladens der Kappe beginnt. Wenn die Cap-Spannung 1/3 VCC erreicht, wird der Latch durch den unteren Komparator gesetzt, wodurch die Entladung gestoppt wird und die Cap-Spannung wieder ansteigen kann.

Wenn es also oszilliert, sollte die Kappenspannung zwischen 1/3 und 2/3 VCC ansteigen.

Das Schema, das er zeigt, ist für die endgültige Form. Ich denke, das einzige, was ich ausgetauscht habe, ist der variable Pot (ich gehe von einem Zwischenteil seines ersten Videos aus), da ich sicherstellen wollte, dass das nicht das Problem ist. Ich habe es auch mit dem variablen Poti versucht (mit dem 1k-Widerstand inline) und es hat keinen Unterschied gemacht, also wollte ich Variablen zur Fehlerbehebung entfernen, da es ohne den variablen Pot oszillieren sollte R2.
Ich habe eine 0,1-uF-Obergrenze für CV (C2, die ich versehentlich als 10 mF markiert habe) und eine 0,01-uF-Obergrenze für Positiv und Negativ (im Schaltplan nicht dargestellt, da ich nicht herausfinden konnte, wie ich sie zeichnen soll) .
Eine Sache, die Sie versuchen können, ist, den 1M an den Ausgang anzuschließen, anstatt ihn zu entladen. Dies fungiert auch als Astable. Ansonsten Masse, Stromversorgung usw. prüfen. 1uF und 1M sind akzeptable Werte für den 555.
Danke für die Optionen hacktastic! Ich habe versucht, den 1M-Widerstand über den Chip zu verteilen, so dass er die Entladung erreicht (zum Glück hatte ich die Drähte noch nicht getrimmt) und es hat nichts geändert; die LED ist immer noch dauerhaft an.
Ist Pin 4 (RESETn) mit VCC verbunden? Wenn RESETn niedrig ist, ist der Ausgang hoch.
Wie würde die Überprüfung von Masse und Strom aussehen? Es versorgt erfolgreich eine andere LED auf dem Steckbrett, das ich im Grunde als Kanarienvogel eingerichtet habe. Meine Multimeter-Sonden sind zu groß für das Steckbrett, also sind einige Krokodilklemmen-Jumper unterwegs. Wenn es also nur überprüft wird, ob die Spannung +5 V usw. beträgt, sollte ich das in ein oder zwei Tagen schaffen. Danke für den Schaltplan des 555. Eine Sache, die mir in Ben Eaters Video gefallen hat, ist, dass er zeigt, wie der Chip funktioniert, einschließlich eines Diagramms der Spannung in der Kappe im Laufe der Zeit im Vergleich zur Ausgabe des Chips im Laufe der Zeit. Ich weiß, es ist ein einfacher Chip, aber scheint cool zu sein!
Pin 4/Reset ist mit VCC/+ verbunden.
Sie können die Pins des Chips selbst prüfen, um zu sehen, was los ist.
Hätte nicht daran gedacht! Ich schaue heute Abend nach.
Astabile 555-Schaltung immer eingeschaltet, nicht oszillierend
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