NE555 Таймер - артефакт во фронте

Foxik_19 · Регистрация: 27.11.2022

Всем привет. Собрал на 555 таймере генератор меандра , как и было по теории есть нериятный скачок напряжения на фронте. Подскажите пожалуйста , как можно от него избавиться? Попервой в голову приходит использование варистора. С другой стороны вроде-бы как L последовательно R параллельно должно помочь избавиться от этого недуга.

ValeryS · 29.11.2022, 11:11

Сообщение от Foxik_19

есть нериятный скачок напряжения на фронте.

переходные процессы знаешь?

Сообщение от Foxik_19

Подскажите пожалуйста , как можно от него избавиться?

никак. это в природе явлений. Чем мешает? выброс меньше одного вольта?

Сообщение от Foxik_19

С другой стороны вроде-бы как L последовательно R параллельно должно помочь избавиться от этого недуга.

уменьшишь выброс завалишь фронт

Добавлено через 2 минуты
ответ от Даниила Гранина, в другой теме, здесь тоже актуален

Foxik_19 · 29.11.2022, 11:19 **[ТС]**

Сообщение от ValeryS

уменьшишь выброс завалишь фронт

Да , так и есть , это именно то, что я и искал. В симуляторе собрал , получил завал фронта. Буду собирать на деле , покажу граффики.

P.S. Не нравиться мне этот выброс и всё тут

Foxik_19 · 29.11.2022, 11:33 **[ТС]**

P.P.S.

Переходным называется процесс, возникающий в электрической цепи при переходе от одного установившегося режима работык другому. При переходных процессах могут возникать большиеперенапряжения, сверхтоки, электромагнитные колебания, которые способны нарушить работу систем автоматики и других устройств, вплоть до выхода их из строя. С другой стороны, переходные процессы находят практическое применение, например, в различного рода электронных генераторах, в схемах электроники и автоматики.

-------

Вот я за то и говорю , не нужен мне этот всплеск. Он для меня критичен , так как напряжение будет подаваться на ножку микропроцессора , подобные недоразуменя должны быть исключены.

Кстати подобного рода процессы я заметил на ослике при включении и выключении рядом стоящей настольной лампы. Должен сказать это просто дичь какая то! Скачки были аж в несколько вольт!!

ValeryS · 29.11.2022, 11:55

Сообщение от Foxik_19

Вот я за то и говорю , не нужен мне этот всплеск.

так от него никуда не деться

объясню словами может поймешь принцип этого
нужно поднять на лебедке груз до третьего этажа
вариант один
медленно поднимаем и при приближению к финишу еще уменьшаем скорость, при команде останавливаем точность приемлемая корректировать не надо(заваленный фронт)
вариант второй
поднимаем с большой скоростью при команде останавливаем результат промахнулись
с меньшей скоростью опускаем опять промахиваемся (если заметил есть полуволна выброса вниз)
поднимаем

и так до бесконечности

точнее решили остановится на примерной точности
(выбросы)

Это так на пальцах, точнее описано в теории САР (Системы Автоматического Регулирования)

Foxik_19 · 29.11.2022, 13:07 **[ТС]**

Оно то всё конечно хорошо расписанно , но только вот от штатного калибровочного генератора в 1 кГц таких бесноплясок не наблюдается , а это явно повод призадуматься. Короче после работы полюбому соберу и покажу что получилось.

Вот картина от штатного калибровочного генератора :

Foxik_19 · 29.11.2022, 14:03 **[ТС]**

Кстати , наверное же ничего не должно статься калибровочному генератору или ослику , если его случайно закоротить во время работы? Случайно крокодилом зацепил землю и вывод генератора, когда хотел прослушать его. Померил амперметром выход генератора , сила тока ничтожно мала как я и предпологал , всего 1 миллиампер , а напряжение 5 вольт. По формуле P = I^2 * R , кажется ничего не должно произойти уж такого серьёзного. Ослик мой не заземлён вообще. Компоненты самого генератора SMD внушают доверие , прилагаю фотки компонентов. Фотка не моя , но идентичной модели и производителя , от другого покупателя.

Foxik_19 · 29.11.2022, 14:09 **[ТС]**

После случайного закорачивания и замера ниаких отклонений в ослике и в генераторе отмеченно не было , значит стало быть ничего не произошло...

Foxik_19 · 29.11.2022, 16:11 **[ТС]**

Исключительно интерессный эксперимент!!!!
Вот что получилось в итоге :

Входящее напряжение 12,5 Вольт , Таймер 555 , генератор прямоугольного сигнала , частота 3 кГц , скважность ~55% .
Фильтр : катушка 100 мкГн , резистор 1К - 0,25Вт.

Фронт с применением фильтра :

Спад без фильтра :

Спад с фильтром :

Я доволен! Как результат , покрайне мере пеньки исчезли со спадов. А вот фронт нужно ещё чутка сгладить...

Foxik_19 · 29.11.2022, 17:03 **[ТС]**

Я доволен проделанной работой!
Как результат :
Скачок фронта снизился аж с 1,5 до ~ 0.8 Вольта.
Скачок спада нейтрализован вообще.

Естественно , по спаду видно , что стабилизация стала длиннее , но в рамках работы процессора , и при такой длинне всего в 250 нс , это ни на что не влияет. А вот перенапряжение невилировано где-то полностью , а где-то частично ( но существенно ).

Добавлено через 23 минуты
Это получилась прямо как подушка , видно первые наносекунды , как он разгоняется , и ударяется об LR фильтр... А потом мягко продолжает работу. Восхитительно!!!

Добавлено через 22 минуты
Когда придёт второй пробник , дай бог сделаю картинку с наслоением одного сигнала на другой , что-бы было видно более отчётливее различие.
Всё таки приминение данного фильтра оправданно , и ещё как дало эффект!

@Rius · 29.11.2022, 17:51

Попробуйте на логический элемент подать и на выходе посмотреть.
И, И-НЕ, или триггер Шмидта.

Foxik_19 · 29.11.2022, 18:20 **[ТС]**

Сообщение от Rius

Попробуйте на логический элемент подать и на выходе посмотреть.
И, И-НЕ, или триггер Шмидта.

Да ! Всё верно, можно сделать и так. По сути своей можно вообще отказатся от 555 таймера и сделать всё через операционный усилитель. ОУ сравнивает инвертированный и неинвертированный сигналы , в зависимости от величины открывает либо положительный либо отрицательный каналы. По сути сам 555 таймер сделан из связки компараторов. Но раз уж была применена 555 схема , то и захотелось её доделать...

Добавлено через 1 минуту
Я обязательно попробую сделать генератор сигнала в виде меандра основанным на операционном усилителе.

@Rius · 29.11.2022, 18:22

Во, можно значит.
А внутри микропроцессора стоят те же схемы.
Так что ему на это

Сообщение от Foxik_19

Он для меня критичен , так как напряжение будет подаваться на ножку микропроцессора , подобные недоразуменя должны быть исключены.

пофиг ваще.

Foxik_19 · 29.11.2022, 22:41 **[ТС]**

Ну и наконец финал этой работы :

Катушка 150 uH , резистор 1 kOhm

Скачки напряжения убраны полностью.
В обоих случаях сигнал нарастания и спада установлено в 500 нс , что тоже удовлетворяет полностью.
Такие дела , задача выполнена

Foxik_19 · 29.11.2022, 23:43 **[ТС]**

Есть и более лёгкий вариант решения данной проблемы... Самый простой конденсатор , включенный параллельно в цепь , ~500 nF для данной частоты достаточно.

Foxik_19 · 29.11.2022, 23:47 **[ТС]**

В случае катушки и резистора ток замедляется. В случае конденсатора , ток сначало заряжает конденсатор , весь шум поглощается.

Foxik_19 · 30.11.2022, 09:14 **[ТС]**

Сообщение от ValeryS

объясню словами может поймешь принцип этого
нужно поднять на лебедке груз до третьего этажа
вариант один
медленно поднимаем и при приближению к финишу еще уменьшаем скорость, при команде останавливаем точность приемлемая корректировать не надо(заваленный фронт)
вариант второй
поднимаем с большой скоростью при команде останавливаем результат промахнулись
с меньшей скоростью опускаем опять промахиваемся (если заметил есть полуволна выброса вниз)
поднимаем
и так до бесконечности точнее решили остановится на примерной точности
(выбросы)
Это так на пальцах, точнее описано в теории САР (Системы Автоматического Регулирования)

Как вы можете видеть , есть и третий вариант , подложить подушку/пружинку. И этот вариант работает

Именно его я добивался , и именно его я достиг

И всё таки этот процесс не бесконечен , в данном случае он занял всего 500нс , что не существенно , и этим временем можно принебречь.

@Rius · 30.11.2022, 09:20

Завалить фронты - это результат?

Foxik_19 · 30.11.2022, 09:24 **[ТС]**

После нахождения равновесия возможны шумы , но это шумы не переходного процесса , а помехи вносимые работой самих устройств. Транзисторов , резисторов , диодов. Т.к. внутренний материал устройств неоднороден , то и электрический ток в них перемещается неоднородно, т.е. с шумами. А вот шумы возникаемые в результате переходного процесса не бесконечны! Они имеют время , после которого система находит равновесие , и переходный процесс заканчивается.

Добавлено через 1 минуту

Сообщение от Rius

Завалить фронты - это результат?

В данном случае да, была же поставлена задача, избавиться от этих прыжков.
А что такого плохого в завале фронтов?

@Rius · 30.11.2022, 09:55

Есть такая проблема "завал фронтов". Что плохого в создании проблемы, с которой обычно борятся? Ну я прям не знаю даже...
В силовой технике можно цепи спалить к чертям.
В цифровой - херню в данных получить.
А так - ничего плохого.

Задача избавиться от всплеска и сделать импульс строго прямоугольным решается нормальным генератором или каким-нибудь компаратором на выходе. Импульс должен остаться прямоугольным, а не превратиться в трапецию.
И вообще процессору до вашего всплеска дела нет, если сигнал используется для тактирования.

Цифровая техника работает на переключении чётких состояний. Если бы везде была такая дичь с фронтами, обычному домашнему компу для охлаждения был бы нужен отдельный промышленный кондиционер.

Добавлено через 6 минут
По выбросу на фронте в схеме вашего таймера на казусе пишут

Величина выброса на фронте прямоугольного импульса зависит от паразитной ёмкости и индуктивности монтажа и применённых радиодеталей. В идеальном случае данный выброс должен полностью отсутствовать.

На другом форуме меняют таймер с ttl версии на кмоп и тоже от выбросов избавляются.

Добавлено через 8 минут
-TLC555

NE555 Таймер - артефакт во фронте

Решение

Решение

Решение

Foxik_19 1 / 0 / 1 Регистрация: 27.11.2022 Сообщений: 61
		1
	NE555 Таймер - артефакт во фронте 28.11.2022, 22:37. Показов 1425. Ответов 28 Метки нет (Все метки) Всем привет. Собрал на 555 таймере генератор меандра , как и было по теории есть нериятный скачок напряжения на фронте. Подскажите пожалуйста , как можно от него избавиться? Попервой в голову приходит использование варистора. С другой стороны вроде-бы как L последовательно R параллельно должно помочь избавиться от этого недуга. Миниатюры __________________ Помощь в написании контрольных, курсовых и дипломных работ, диссертаций здесь 0

ValeryS Модератор 8759 / 6549 / 887 Регистрация: 14.02.2011 Сообщений: 22,971
	29.11.2022, 11:11	2
	Сообщение было отмечено Foxik_19 как решение Решение Сообщение от Foxik_19 есть нериятный скачок напряжения на фронте. переходные процессы знаешь? Сообщение от Foxik_19 Подскажите пожалуйста , как можно от него избавиться? никак. это в природе явлений. Чем мешает? выброс меньше одного вольта? Сообщение от Foxik_19 С другой стороны вроде-бы как L последовательно R параллельно должно помочь избавиться от этого недуга. уменьшишь выброс завалишь фронт Добавлено через 2 минуты ответ от Даниила Гранина, в другой теме, здесь тоже актуален 1

Foxik_19 1 / 0 / 1 Регистрация: 27.11.2022 Сообщений: 61
	29.11.2022, 11:19 [ТС]	3
	Сообщение от ValeryS уменьшишь выброс завалишь фронт Да , так и есть , это именно то, что я и искал. В симуляторе собрал , получил завал фронта. Буду собирать на деле , покажу граффики. P.S. Не нравиться мне этот выброс и всё тут 0

Foxik_19 1 / 0 / 1 Регистрация: 27.11.2022 Сообщений: 61
	29.11.2022, 11:33 [ТС]	4
	P.P.S. Переходным называется процесс, возникающий в электрической цепи при переходе от одного установившегося режима работык другому. При переходных процессах могут возникать большиеперенапряжения, сверхтоки, электромагнитные колебания, которые способны нарушить работу систем автоматики и других устройств, вплоть до выхода их из строя. С другой стороны, переходные процессы находят практическое применение, например, в различного рода электронных генераторах, в схемах электроники и автоматики. ------- Вот я за то и говорю , не нужен мне этот всплеск. Он для меня критичен , так как напряжение будет подаваться на ножку микропроцессора , подобные недоразуменя должны быть исключены. Кстати подобного рода процессы я заметил на ослике при включении и выключении рядом стоящей настольной лампы. Должен сказать это просто дичь какая то! Скачки были аж в несколько вольт!! 0

ValeryS Модератор 8759 / 6549 / 887 Регистрация: 14.02.2011 Сообщений: 22,971
	29.11.2022, 11:55	5
	Сообщение было отмечено Foxik_19 как решение Решение Сообщение от Foxik_19 Вот я за то и говорю , не нужен мне этот всплеск. так от него никуда не деться объясню словами может поймешь принцип этого нужно поднять на лебедке груз до третьего этажа вариант один медленно поднимаем и при приближению к финишу еще уменьшаем скорость, при команде останавливаем точность приемлемая корректировать не надо(заваленный фронт) вариант второй поднимаем с большой скоростью при команде останавливаем результат промахнулись с меньшей скоростью опускаем опять промахиваемся (если заметил есть полуволна выброса вниз) поднимаем и так до бесконечности точнее решили остановится на примерной точности (выбросы) Это так на пальцах, точнее описано в теории САР (Системы Автоматического Регулирования) 1

Foxik_19 1 / 0 / 1 Регистрация: 27.11.2022 Сообщений: 61
	29.11.2022, 13:07 [ТС]	6
	Оно то всё конечно хорошо расписанно , но только вот от штатного калибровочного генератора в 1 кГц таких бесноплясок не наблюдается , а это явно повод призадуматься. Короче после работы полюбому соберу и покажу что получилось. Вот картина от штатного калибровочного генератора : 0

Foxik_19 1 / 0 / 1 Регистрация: 27.11.2022 Сообщений: 61
	29.11.2022, 14:03 [ТС]	7
	Кстати , наверное же ничего не должно статься калибровочному генератору или ослику , если его случайно закоротить во время работы? Случайно крокодилом зацепил землю и вывод генератора, когда хотел прослушать его. Померил амперметром выход генератора , сила тока ничтожно мала как я и предпологал , всего 1 миллиампер , а напряжение 5 вольт. По формуле P = I^2 * R , кажется ничего не должно произойти уж такого серьёзного. Ослик мой не заземлён вообще. Компоненты самого генератора SMD внушают доверие , прилагаю фотки компонентов. Фотка не моя , но идентичной модели и производителя , от другого покупателя. 0

Foxik_19 1 / 0 / 1 Регистрация: 27.11.2022 Сообщений: 61
	29.11.2022, 14:09 [ТС]	8
	После случайного закорачивания и замера ниаких отклонений в ослике и в генераторе отмеченно не было , значит стало быть ничего не произошло... 0

Foxik_19 1 / 0 / 1 Регистрация: 27.11.2022 Сообщений: 61
	29.11.2022, 16:11 [ТС]	9
	Исключительно интерессный эксперимент!!!! Вот что получилось в итоге : Входящее напряжение 12,5 Вольт , Таймер 555 , генератор прямоугольного сигнала , частота 3 кГц , скважность ~55% . Фильтр : катушка 100 мкГн , резистор 1К - 0,25Вт. Фронт с применением фильтра : Спад без фильтра : Спад с фильтром : Я доволен! Как результат , покрайне мере пеньки исчезли со спадов. А вот фронт нужно ещё чутка сгладить... 0

Foxik_19 1 / 0 / 1 Регистрация: 27.11.2022 Сообщений: 61
	29.11.2022, 17:03 [ТС]	10
	Я доволен проделанной работой! Как результат : Скачок фронта снизился аж с 1,5 до ~ 0.8 Вольта. Скачок спада нейтрализован вообще. Естественно , по спаду видно , что стабилизация стала длиннее , но в рамках работы процессора , и при такой длинне всего в 250 нс , это ни на что не влияет. А вот перенапряжение невилировано где-то полностью , а где-то частично ( но существенно ). Добавлено через 23 минуты Это получилась прямо как подушка , видно первые наносекунды , как он разгоняется , и ударяется об LR фильтр... А потом мягко продолжает работу. Восхитительно!!! Добавлено через 22 минуты Когда придёт второй пробник , дай бог сделаю картинку с наслоением одного сигнала на другой , что-бы было видно более отчётливее различие. Всё таки приминение данного фильтра оправданно , и ещё как дало эффект! 0

@Rius 8890 / 5666 / 1350 Регистрация: 25.05.2015 Сообщений: 17,212 Записей в блоге: 14
	30.11.2022, 09:20	18
	Завалить фронты - это результат? 0

Опции темы

@Rius 8890 / 5666 / 1350 Регистрация: 25.05.2015 Сообщений: 17,212 Записей в блоге: 14
	29.11.2022, 17:51	11
	Сообщение было отмечено Foxik_19 как решение Решение Попробуйте на логический элемент подать и на выходе посмотреть. И, И-НЕ, или триггер Шмидта. 1

Foxik_19 1 / 0 / 1 Регистрация: 27.11.2022 Сообщений: 61
	29.11.2022, 18:20 [ТС]	12
	Сообщение от Rius Попробуйте на логический элемент подать и на выходе посмотреть. И, И-НЕ, или триггер Шмидта. Да ! Всё верно, можно сделать и так. По сути своей можно вообще отказатся от 555 таймера и сделать всё через операционный усилитель. ОУ сравнивает инвертированный и неинвертированный сигналы , в зависимости от величины открывает либо положительный либо отрицательный каналы. По сути сам 555 таймер сделан из связки компараторов. Но раз уж была применена 555 схема , то и захотелось её доделать... Добавлено через 1 минуту Я обязательно попробую сделать генератор сигнала в виде меандра основанным на операционном усилителе. 0

@Rius 8890 / 5666 / 1350 Регистрация: 25.05.2015 Сообщений: 17,212 Записей в блоге: 14
	29.11.2022, 18:22	13
	Во, можно значит. А внутри микропроцессора стоят те же схемы. Так что ему на это Сообщение от Foxik_19 Он для меня критичен , так как напряжение будет подаваться на ножку микропроцессора , подобные недоразуменя должны быть исключены. пофиг ваще. 1

Foxik_19 1 / 0 / 1 Регистрация: 27.11.2022 Сообщений: 61
	29.11.2022, 22:41 [ТС]	14
	Ну и наконец финал этой работы : Катушка 150 uH , резистор 1 kOhm Скачки напряжения убраны полностью. В обоих случаях сигнал нарастания и спада установлено в 500 нс , что тоже удовлетворяет полностью. Такие дела , задача выполнена 0

Foxik_19 1 / 0 / 1 Регистрация: 27.11.2022 Сообщений: 61
	29.11.2022, 23:43 [ТС]	15
	Есть и более лёгкий вариант решения данной проблемы... Самый простой конденсатор , включенный параллельно в цепь , ~500 nF для данной частоты достаточно. 0

Foxik_19 1 / 0 / 1 Регистрация: 27.11.2022 Сообщений: 61
	29.11.2022, 23:47 [ТС]	16
	В случае катушки и резистора ток замедляется. В случае конденсатора , ток сначало заряжает конденсатор , весь шум поглощается. 0

Foxik_19 1 / 0 / 1 Регистрация: 27.11.2022 Сообщений: 61
	30.11.2022, 09:14 [ТС]	17
	Сообщение от ValeryS объясню словами может поймешь принцип этого нужно поднять на лебедке груз до третьего этажа вариант один медленно поднимаем и при приближению к финишу еще уменьшаем скорость, при команде останавливаем точность приемлемая корректировать не надо(заваленный фронт) вариант второй поднимаем с большой скоростью при команде останавливаем результат промахнулись с меньшей скоростью опускаем опять промахиваемся (если заметил есть полуволна выброса вниз) поднимаем и так до бесконечности точнее решили остановится на примерной точности (выбросы) Это так на пальцах, точнее описано в теории САР (Системы Автоматического Регулирования) Как вы можете видеть , есть и третий вариант , подложить подушку/пружинку. И этот вариант работает Именно его я добивался , и именно его я достиг И всё таки этот процесс не бесконечен , в данном случае он занял всего 500нс , что не существенно , и этим временем можно принебречь. 0

Foxik_19 1 / 0 / 1 Регистрация: 27.11.2022 Сообщений: 61
	30.11.2022, 09:24 [ТС]	19
	После нахождения равновесия возможны шумы , но это шумы не переходного процесса , а помехи вносимые работой самих устройств. Транзисторов , резисторов , диодов. Т.к. внутренний материал устройств неоднороден , то и электрический ток в них перемещается неоднородно, т.е. с шумами. А вот шумы возникаемые в результате переходного процесса не бесконечны! Они имеют время , после которого система находит равновесие , и переходный процесс заканчивается. Добавлено через 1 минуту Сообщение от Rius Завалить фронты - это результат? В данном случае да, была же поставлена задача, избавиться от этих прыжков. А что такого плохого в завале фронтов? 0

@Rius 8890 / 5666 / 1350 Регистрация: 25.05.2015 Сообщений: 17,212 Записей в блоге: 14
	30.11.2022, 09:55	20
	Есть такая проблема "завал фронтов". Что плохого в создании проблемы, с которой обычно борятся? Ну я прям не знаю даже... В силовой технике можно цепи спалить к чертям. В цифровой - херню в данных получить. А так - ничего плохого. Задача избавиться от всплеска и сделать импульс строго прямоугольным решается нормальным генератором или каким-нибудь компаратором на выходе. Импульс должен остаться прямоугольным, а не превратиться в трапецию. И вообще процессору до вашего всплеска дела нет, если сигнал используется для тактирования. Цифровая техника работает на переключении чётких состояний. Если бы везде была такая дичь с фронтами, обычному домашнему компу для охлаждения был бы нужен отдельный промышленный кондиционер. Добавлено через 6 минут По выбросу на фронте в схеме вашего таймера на казусе пишут Величина выброса на фронте прямоугольного импульса зависит от паразитной ёмкости и индуктивности монтажа и применённых радиодеталей. В идеальном случае данный выброс должен полностью отсутствовать. На другом форуме меняют таймер с ttl версии на кмоп и тоже от выбросов избавляются. Добавлено через 8 минут -TLC555 1