Timer 555 PWM

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 20309
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Timer 555 PWM

Inlägg av 4kTRB »

Leker med 555 och dess förmåga att modulera pulsvidden.
Analyserade de tre 5k motstånden som avgör vid vilken spänningsnivå kondensatorn ska urladdas och
undersökte hur en variabel ström påverkar nivån. Testade med en Howland bidirectional current pump
och den går att spänningstyra och få nivån på CV-ingången att förflytta sig.
Tror detta kan fungera i verkligheten. Med godkänt resultat.
555PWM_HOWLAND_LTSch.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 20309
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: Timer 555 PWM

Inlägg av 4kTRB »

Analys av spektrum för 555:s OUT-signal ger att det ser hyffsat bra ut.
1000Hz som modulationsspänning 4V t-t.
FFT_1000.jpg
och här med 6V t-t
FFT_1000_A.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 20309
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: Timer 555 PWM

Inlägg av 4kTRB »

Tänkte mig en JFET som konstantströmkälla.
Den går få hyggligt temperaturstabil om man väljer rätt arbetspunkt.
Som synes av kurvorna om R väljs till 33 ohm så fås en ström på 10.15mA och
minimum temperaturvariation just där, i temperaturintervallet som man tänkt använda kretsen, exempelvis -20 till +50.
Säg att man sedan är intresserad av en ström runt 2mA då kan man shunta bort 8.15mA med ett motstånd.
Strömdelar man 10.15mA med hjälp av 2 motstånd så ska de ha värdet R1 = 8.15/2 x R2 => R1 = 4.075 x R2

Minsta spänningsfallet över drain-source-33ohm är 1.5V så vill man ladda en kondensator med bibehållen 10.15mA ifrån strömkällan
med en matningsspänning på 5V kan man räkna med att ladda den till 3.5V ungefär innan den börjar laddas olinjärt. Schema/kurva 2 nedan
som ett exempel.
JFET_Curr-Temp_LTSch000.jpg
JFET_Curr-Temp_LTTrace000.jpg
JFET_Curr-Temp_LTSch001.jpg
JFET_Curr-Temp_LTTrace001.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 20309
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: Timer 555 PWM

Inlägg av 4kTRB »

Motsvarande går att göra med en J111 men här blir spänningsfallet betydligt större och mindre möjlighet att ladda en kondensator linjärt mer än någon volt.

Finns en bra PDF om JFET som strömkälla https://www.vishay.com/docs/70596/70596.pdf
JFET_Curr-Temp_LTSch002.jpg
JFET_Curr-Temp_LTTrace002.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 20309
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: Timer 555 PWM

Inlägg av 4kTRB »

Här syns skillnaden mellan olika JFET.
LS843 behöver bara 1V för att leverera 2mA.
JFET_CV_LTSch000.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 20309
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: Timer 555 PWM

Inlägg av 4kTRB »

Studerar lite mer i detalj hur jag ska kunna modulera mesta möjliga av en fyrkantsvåg med 50% duty.
C1 laddas upp till en nivå som komparatorn i 555 kan detektera. Ingången CV:s nivå håller den spänning
som avgör när C1 nått nivån och ska laddas ur.

Genom att välja R9 till ett värde som ger CV en "neutral" spänning då ingen modulationsspänning
finns (via C2) så fås samma duty på utsignalen som spänningen som triggar 555.
Sedan kan CV:s spänning höjas eller sänkas symmetriskt lika mycket inom vissa nivåer och
kan man få styrspänningen via C2 att hålla sig inom dessa nivåer moduleras pulsbredden maximalt.
CV: neutrala nivå blir 2V med 5V matning och R9 = 5k.
0.5V och 3.5V utgör gränserna i kretsen nedan så om modulationsspänningen varierar mellan säg 0.8V och 3.2V så
kommer moduleringen fungera. 2V ligger mitt emellan.
PWM_555_LTSch_000.jpg
PWM_555_LTTrace_000.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 20309
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: Timer 555 PWM

Inlägg av 4kTRB »

Ett problem med kretsen ovan är att det inte fungerar med standard 555. Kan fungera med en ICM555
men jag har ingen sådan i nuläget att testa med. Det går inte trigga så tätt och få till en puls på runt 1us,
10us ska fungera enligt databladet.

Därför hoppas jag mycket på designen nedan. LM311 har jag liggandes och SR-vippa går lätt att bygga med logikgrindar.
555_Diskret_LTSch_000.jpg
555_Diskret_LTTrace_000.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 20309
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: Timer 555 PWM

Inlägg av 4kTRB »

Har nu labbat med den här på kopplingsdäcket och 455kHz 50% duty fyrkantvåg.
Praktisk behövs inte inverterarna (delayelementen) A4 och A1 för att få till en
kort triggpuls (som inte är för kort) för att det ska fungera. SR-vippor verkar
knappast finnas några i CD4000 serien och inte i 74-serien heller.
Genom att variera spänningsnivån vid THRS i schemat ändrar sig pulsbredden.
555_Diskret_LTSch_001.jpg
555_Diskret_LTTrace_001.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 20309
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: Timer 555 PWM

Inlägg av 4kTRB »

Testade en annan variant av triggenerator.
Inverterade ingången går omedelbart hög och utgången går låg direkt.
Sedan laddas C1 ur av R1 och R2 och när spänningen sjunkit till samma som finns på icke-inverterade ingången
går utgången hög igen. Tycker den här är attraktivare än den jag testat tidigare, i alla fall som det ser ut i simuleringen.
TriggpuklsGenLM311.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 20309
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: Timer 555 PWM

Inlägg av 4kTRB »

Efter test på labbdäcket plockade jag bort 1 diod och ett motstånd.
Fungerar bättre och det blir kortare pulstid än i simuleringen med
samma värden på komponenterna.
TriggpuklsGenLM311_v2.jpg
TriggpuklsGenLM311_v2osc.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Skriv svar