Я использую таймер 555 для (16-битного) частотного датчика / счетчика.
Он работает путем подсчета количества считанных импульсов за время выборки 125 мс, установленное таймером 555; сбрасывает и повторяет ...
Я использую таймер в нестабильной работе.
TH (высокий импульс времени) - это сигнал включения дискретизации.
Это время устанавливается и регулируется (диапазон регулировки +/- 5%) с помощью высококачественного POT.
Задний фронт TL (низкий импульс времени) инициирует считывание данных -> затем операция сброса счетчика
Прямо сейчас у меня это на хлебной доске. Я делаю печатную плату для окончательного дизайна, и я хочу решить следующую проблему для дизайна печатной платы.
Вот проблема:
Измеренная частота не является сверхстабильной (+/- ~ 3 Гц при 25 кГц), и для ее установления требуется некоторое время.
Я думаю, это потому, что время выборки зависит от шума на VDD-рейке. У меня есть развязывающие колпачки на всех микросхемах, но это на макете, так что этого можно ожидать. Для компоновки печатной платы я хочу убедиться, что таймер 555 работает на постоянном напряжении 5 В, а выходной сигнал преобразователя DCDC стабильный.
Вот несколько идей о том, как это сделать.
- Используйте рельсовый операционный усилитель и эталон 4 на 7 для регулировки таймера Vdd @ 4 на 7
- Используйте ферритовые шарики, чтобы дополнительно отделить таймер и все остальные микросхемы друг от друга.
- Используйте отдельный конвертер DCDC для таймера.
- Используйте линейный регулятор IC для таймера Vdd.
Что из этого было бы наилучшей практикой для обеспечения постоянного значения таймера Vdd?
Ответы:
Ваша измеренная кратковременная стабильность составляет около +/- 0,01%, что неплохо для некомпенсированного таймера RC.
Вы можете улучшить его, используя резисторы и конденсаторы с низкими температурными коэффициентами в цепи синхронизации, возможно, минуя вывод 5 на землю, изолировав цепь термически и электрически, в крайнем случае контролируя температуру в духовом шкафу, питая ее от батареи с помощью аккумулятора. ступень линейного стабилизатора со сверхнизким уровнем шума и умножитель емкости, а также оптоизоляция на выходах.
Но это просто глупо. Используйте кристалл, они дешевы и на порядок лучше. Например, кристалл 100 кГц , генератор ( 74HCU04 + пара резисторов + нагрузочные колпачки) и деление на четыре (например, 74HC74). Допуск (абсолютная точность) этого конкретного связанного кристалла составляет +/- 30 частей на миллион или около 0,75 Гц при 25 кГц. Краткосрочная стабильность снова станет намного лучше.
Вы также можете заказать программируемые осцилляторы, которые могут быть вам полезны.
источник
Я не думаю, что вы когда-либо получите точность и стабильность, которые вы хотите от таймера 555. Ширина импульса определяется значениями резисторов и конденсатора, а значения этих элементов будут меняться с температурой и со временем.
Для точной длительности импульса вы должны смотреть на кварцевый генератор с цифровым счетчиком для генерации желаемого импульса.
источник
Хотя у меня много приятных воспоминаний об использовании таймера 555, к сожалению, невероятно дешевые микроконтроллеры с кристаллом в наши дни почти всегда являются лучшим выбором для таймеров.
Серия PIC16 имеет несколько элементов, которые имеют очень широкий диапазон напряжений (3,3-18 В +) и доступны за доллар и замену.
источник
Это скорее заключение, а не решение ...
У меня не было достаточно времени для разработки новой схемы с использованием кристалла, поэтому я сделал печатную плату со следующими изменениями, чтобы попытаться улучшить ее:
резисторы повышенной точности для RC цепи. Я использовал толерантность 0,1%, а не 1%. У них также была 4х температурная стабильность.
Регулятор напряжения 4В для таймера 555. Это изолирует линию напряжения 555 от остальной части цифрового материала в 100 раз (регулировка линии 1%).
Использовал 5k пот вместо 20k пот, чтобы урезать время импульса. Уменьшает ошибку, вызванную нестабильностью банка.
Буферизованный выход для импульсного сигнала таймера 555. Я использовал LT1630 для передачи импульса синхронизации ко всем воротам, чтобы микросхема таймера не управляла током. Входы затвора могут взаимодействовать друг с другом, если на входе привода недостаточно низкий импеданс. Я подключил ~ 7 гейтовых входов к импульсу синхронизации, поэтому я хотел гарантировать сильный сигнал.
Результат: я получил точность ~ 0,04% (1-битный переключатель @ ~ 2500dec на шине). Для первой схемы я получал около 0,5% точности (точность, которую я отправил изначально, была неправильной), и значение постоянно менялось. Новая схема не имеет заметного дрейфа. Итак, в заключение, используя компоненты более высокого качества, я увеличил точность в ~ 10 раз и сделал ее стабильной и полезной.
Я знаю, что это не самый лучший или даже самый простой способ сделать частотомер, но он дешев и эффективен. Я, вероятно, буду использовать его снова, когда мне понадобится грубое измерение частоты.
Значение считывается портом DB25 с выбором 8 бит Hi / Lo. Светодиоды предназначены только для отладки. Я всегда добавляю светодиоды везде, где это может облегчить мою жизнь.
источник