Wie wähle ich Basiswiderstandswerte für einen stabilen Multivibrator mit niedrigem Arbeitszyklus (<5%) aus?

Ich entwerfe einen astabilen Multivibrator mit einem niedrigen Tastverhältnis von <5%. (pünktlich ~5 Sek. in einem 30-Minuten-Fenster). Ich bevorzuge die Verwendung eines Transistor-basierten astabilen Multivibrators (basisgekoppelter Modus). Gibt es Richtlinien zur Auswahl der Werte für Basiswiderstand und Kondensatoren? Gibt es einen Vorteil bei der Verwendung eines NE555-basierten astabilen Multivibrators im Vergleich zu einem Transistor-basierten?

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Welche Genauigkeit erhoffen Sie sich?
Bitte bearbeiten Sie Ihren Beitrag, um ein schematisches Diagramm Ihres bevorzugten Astabils auf Transistorbasis einzufügen, dann können wir sehen, wovon Sie sprechen.
@alex.forencich - Nicht sehr hoch, eine Toleranz von ein paar Sekunden hier und da ist ok.
Unter der Annahme, dass „ein paar Sekunden“ 5 Sekunden sind, sind 5 Sekunden von 30 Minuten 0,28 %. Und 1% von 30 Minuten sind 18 Sekunden. Mein Vorschlag: Verwenden Sie eine digitale Lösung, entweder einen kleinen Mikrocontroller oder eine Reihe von Zählern / Vorteilern.
Typische Toleranzen von preiswerten Widerständen und Kondensatoren machen es unwahrscheinlich, dass eine einfache Transistorschaltung wie diese Ihren Anforderungen entspricht. Ein 555 wäre nicht viel besser.

Antworten (1)

Die diskrete transistorisierte astabile und die astabile 555-Schaltung sind in etwa gleich komplex, das ist also eine Wäsche. Hier ist die Schaltung für den 555 Astable. Zwei Widerstände statt vier; beide verwenden zwei Kondensatoren. Aber Sie haben den 555, und Sie benötigen einen Inverter am Ausgang, wie ich später erklären werde.

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Der Trick besteht darin, die Timing-Werte zu berechnen. Der einfachste Weg ist die Verwendung von Online-Rechnern, die im Internet verfügbar sind. Es gibt eine Menge davon für den 555; Diese gefällt mir am besten. Aber ich habe nur einen für die diskrete Schaltung gefunden (scrollen Sie nach unten zu "2. Transistor Astable Oscillator (mit ungleicher Impulsbreite)". So sehr ich es auch versuchen mag, ich konnte keine Komponentenwerte finden, die Ihren Timing-Anforderungen nahe kommen (1800 Sekunden). Periode, 5 Sekunden auf Zeit) für die transistorisierte Version des Astable.

Das Problem beim 555 ist jedoch, dass der Mindestarbeitszyklus 50% beträgt. Um eine niedrigere Einschaltdauer zu erreichen, müssen Sie am Ausgang einen Inverter (z. B. einen NPN-Transistor oder ein 74LS04-Gate, wenn Sie mehr Ansteuerung benötigen) verwenden.

Verwendung des astabilen Rechners 555 und Auswahl allgemeiner Werte für verfügbare Elektrolytkondensatoren und 1%-Widerstände :

C = 220 µF
R1 = 11.8 MΩ
R2 = 33.2 KΩ

Sie erhalten am Ende folgende Nennwerte :

period = 1804 seconds (30.1 minutes)
off time = 5.0 seconds
duty cycle = 99.72%

was dem, was Sie suchen, sehr nahe kommt. Wie Brhans jedoch anspielt, wird das große Problem der Timing-Kondensator sein, der eine Toleranz von ±20 % hat. Dies bedeutet, dass der Zeitpunkt wie folgt variieren kann:

220-44 = 176 µF   period = 1447 sec (24.1 min), off time = 4.0 sec
220+64 = 264 µF   period = 2170 sec (36.2 min), off time = 6.0 sec

Und dies berücksichtigt keine Schwankungen der Widerstandswerte, sie sind jedoch mit ±1% viel geringer. Sie müssen also die Möglichkeit akzeptieren, dass die Timing-Werte ziemlich abweichen, oder Ihre Komponenten fein abstimmen, beispielsweise durch eine Kombination von zwei Kondensatoren parallel, um den gewünschten Wert zu erhalten.

Brillante Antwort! Vielen Dank. Funktioniert für meinen Fall perfekt.
Wie wähle ich Basiswiderstandswerte für einen stabilen Multivibrator mit niedrigem Arbeitszyklus (<5%) aus?
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