Metingen 2e De

download Metingen 2e De

of 28

description

School project NATIN metingen

Transcript of Metingen 2e De

  • Tweede deelexamen Elektronische metingen

  • [ELEKTRONISCHE METINGEN] | 555 TIMERS 2

    NATIN-MBO [ELEKTRO-INFO 4.83]

    Voorwoord

    In opdracht van onze Pratijk docent dhr Kadir moeten we een Elektrische metingen verslag

    samenstellen in groeps verband. Dit verslag maakt deel uit van ons tweede kwartaal elektrishe

    metingen cijfer . Aangezien we in een groep werkte, werden de taken verdeeld onder de groeps

    leden. Hierbij danken we dhr Kadir voor zijn medewerking en volledig aandacht omtrent het

    samenstellen van dit verslag.

  • [ELEKTRONISCHE METINGEN] | 555 TIMERS 3

    NATIN-MBO [ELEKTRO-INFO 4.83]

    Inhoudsopgave

    Hoofdstuk 1 Inleiding ............................................................... 4

    Hoofdstuk 2 Timer .................................................................. 5

    2.1 Wat is een timer? .............................................................. 5

    2.2 Soorten timers ................................................................ 5

    2.3 Wat is een 555 timer? .................................................... 6

    Hoofdstuk 3 :Experimenten ................................................... 10

    3.1 Experiment 57 ............................................................... 10

    3.2 Experiment 58 .............................................................. 17

    Hoofdstuk 4 Het ontwerp ....................................................... 24

    4.1 De werking ..................................................................... 24

    4.2 Het kostenplaatje ......................................................... 25

    Hoofdstuk 5 Conclusie ............................................................ 26

    Bronvermelding ........................................................................ 27

    Bijlage : Datasheet 555 Timer ............................................ 28

  • [ELEKTRONISCHE METINGEN] | 555 TIMERS 4

    NATIN-MBO [ELEKTRO-INFO 4.83]

    Hoofdstuk 1 Inleiding

    Het onderwerp van ons metingen verslag is 555 timers. Ons verslag gaat over verschillende

    soorten timers ,555 timers de opbouw, werking ,toepassingen van de timers. Verder hebben we

    ook onze experimenten uitgewerkt in dit verslag.

    Als probleemstelling hebben we:

    In hoofdstuk 2 staan de Timers

    In hoofdstuk 3 staan de Experimenten

    In hoofdstuk 4 staat ons ontwerp

    De meeste informatie hebben we gehaald van de site : www.wikipedia.org

    Verder hebben we de meeste formules hebben we gehaald uit Electronics Principles 7th edition Voor overige informatie hierover zie bronvermelding.

  • [ELEKTRONISCHE METINGEN] | 555 TIMERS 5

    NATIN-MBO [ELEKTRO-INFO 4.83]

    Hoofdstuk 2 Timer

    2.1 Wat is een timer?

    Een timer is een gespecialiseerde type clock. Een timer kan gebruikt worden om de volgorde

    van een situatie of process te besturen. Zoals een stopwatch telt van nul om de tijd kunnen

    meten,telt een timer van een bepaalde tijd interval,zoals bij een zandloper.Timers kunnen

    mechanical, electomechnical, electronic (quartz) of zelfs software en computers die alle soort

    digitale timers van een of ander soort. Wanneer de eindtijd is genaderd geven sommige timers

    dat aan door een geluid signaal dit is niet zo bij alle timers andere timers werken met

    elektronische schakelaars zoals een tijd schakelaar, die spanning en stroomvoer stopt.

    2.2 Soorten timers

    Mechanische timers

    Mechanische timers regelen hun snelheid. Onnauwkeurig,goedkope mechanisms gebruiken een

    flatbeater die draait tegen lucht weerstand. Oventimers zijn hier een voorbeeld van.

    Nauwkeurigere mechanishmes hebben net zoals bij een alarm clock geen stroom nodig.En

    kunnen worden opgeslagen voor langen tijden.

    Electromechanishe timers

    Korte periode bimetallic electromechanische timers gebruiken een thermishe mechanisme,met

    een metale finger gemaakt van twee bimetalen twee op elkaar gewalste platen met verschillende

    uitzettingscoefficienten. Als er stroom door de platen zullen gaan zal het ervoor zorgen dat de

    platen heet worden zullen kromtrekken want een heeft een lager uitzettings vermogen dan de

    andere aan een zo zal hij buigen tegen een switch aan dat zal een functie activeren. Dit wordt het

    meest gebruikt richting lampen van autos en soms kerst lichten. Dit is eigenlijk een soort van

    non electric multivibrator.

    Electronische timers

    Electronische timers zijn eigenlijk gewoon quartz clocks met speciale electronica, en kunnen een

    hogere preciesie halen dan mechanische timers. Electronische timers hebben digitale

    componenten, maar kunnen een analog of digital display hebben. Gintergreerde schakelingen

    hebben digitale logica so goedkoop gemaakt dat een electronische nu goedkoper is dan een

    mechinsche en electromechnische timers zijn. Individuele timers zijn geimplementeerd als een

    enkele simple computer chip, bij het zelfde al seen horloge en meestal gebruikt hij dezelfde,

    massa producerende technologie. Veel timers zijn nu geimplenteerd in software. Moderne

    controllers gebruiken programmable logic controller inplaats van box vol met electromechnische

    onderdelen. De logica is ontworpen als of it relays zijn die een special computer taal gebruikt die

    ladder logic heet. In PLCs, zijn meestal gesimuleerd door een software geplaatst in de controller.

    Elke timer is een entry geplaatst in een table die wordt onderhouden door de software.

  • [ELEKTRONISCHE METINGEN] | 555 TIMERS 6

    NATIN-MBO [ELEKTRO-INFO 4.83]

    Computer timers

    Computersystemen hebben meestal tenminste n timer. Deze zijn meestal digitale tellers die

    vergroten of verkleinen met een vaste frequentie, die is vaak instelbaar, en dat de processor

    interrupt bij het bereiken van nul, of een teller met een voldoende grote woord grootte zodanig

    dat het niet zal komen voordat de teller limiet het einde van de levensduur van het systeem heeft

    bereikt.

    2.3 Wat is een 555 timer?

    De NE555 (ook LM555,556 of 557)is heel veel gebruikt als IC timer in een schakeling kan

    worden gebruikt op twee manieren :monostabiel(een stabiele staat) of astabiele (geen stabiele

    staat).In monostabiele staat kan het voor preciese vertragingen verzorgen van microsecondes

    to uren. In de astabiele staat kan het een een rectangular golf met variabele duty cycle.

    Opbouw van een 555 timer

    Het 555-IC bestaat uit 23 transistors, 2 diodes en 16 weerstanden op een silicium chip in een 8-

    pins mini-DIP(dual inline package)-behuizing. Ook is de 555 te verkrijgen in een 8-pins SMD-

    uitvoering. De pinnen op de 555 zijn als volgt verbonden:

    Pin nr

    Naam Doel

    1 GND Ground, De massa, de 'lage' waarde

    2 TR Een korte puls hoog->laag op de trigger start de timer

    3 Q Tijdens het tijdsinterval blijft deze uitgang op VCC

    4 R Een tijdsinterval kan onderbroken worden door een korte 'lage' (0V) puls op de reset te voeren

    5 CV De controlespanning laat elektriciteit naar de interne spanningsdeler toe (2/3 VCC)

    6 THR De nominale spanning waarbij het interval

  • [ELEKTRONISCHE METINGEN] | 555 TIMERS 7

    NATIN-MBO [ELEKTRO-INFO 4.83]

    eindigt (Het eindigt als U.thr > 2/3 VCC)

    7 DIS Verbonden met een condensator waarvan de ontladingstijd het tijdsinterval zal benvloeden

    8 V+, VCC

    De positieve voedingsspanning die tussen 5 en 15 Volt moet liggen.

    Lay-out van 555 timer

    Soorten 555 timers

    556 timer

    De 556 timer is een dual 555 timer en dat betekent dat hij uit twee 555timers in een behuizing

    bestaat uit 14 pinnen.De 555 timers werken apart en gebruiken alleen dezelfde powersupply

    connecties.

    Opbouw van een 556

  • [ELEKTRONISCHE METINGEN] | 555 TIMERS 8

    NATIN-MBO [ELEKTRO-INFO 4.83]

    558 timer De 558 timer is quad versie van de 555 timer en heeft 16 pennen. Vier 555s zijn in een 16 pin

    pakket geplaatst en de controle, spanning, en reset lijnen worden gedeeld door alle vier modules.

    Elke module zijn ontslag en drempel zijn samen aangesloten intern en ook hun zogenaamde

    timing.

  • [ELEKTRONISCHE METINGEN] | 555 TIMERS 9

    NATIN-MBO [ELEKTRO-INFO 4.83]

    Opbouw van een 558

    2.4 Toepassingen 555 timers De 555 kan in drie verschillende manieren (modes) worden gebruikt:

    Monostable mode : de 555 fungeert als one-shot. Dit wordt onder andere gebruikt bij timers.

    Astable mode : de 555 fungeert als oscillator. Dit wordt o.a. gebruikt bij alarminstallaties en toongenerators.

    Bistable mode : de 555 fungeert als flip-flop.

  • [ELEKTRONISCHE METINGEN] | 555 TIMERS 10

    NATIN-MBO [ELEKTRO-INFO 4.83]

    Hoofdstuk 3 :Experimenten

    3.1 Experiment 57

    Dit experiment introduceert je aan 555 timers de 555 timer combineert oscillator ,twee

    comparators en een rs-flip flop. In dit experiment zullen ook alle toepassingen behandelt worden

    van de 555 timer. De chip kan worden gebruikt astable multivibrator, monostable multivibrator,

    VCO, ramp generator.In dit experiment zull je deze bouwen en simuleren. Alvorens u dat gaat

    waarnemen volgt er een korte inleiding van wat een multivibrator is en ook nog de verschillende

    soorten.

    Een multivibrator is een elektronisch circuit dat wordt gebruikt voor de uitvoering van een aantal

    eenvoudige twee-systemen zoals oscillatoren, timers en flip-floppen. Het wordt gekenmerkt door twee

    versterkende voorzieningen (transistoren, elektronenbuizen en andere apparaten) cross-coupled door

    weerstanden en condensatoren. De naam "multivibrator" werd in eerste instantie toegepast op de free

    running oscillator versie van het circuit omdat de output waveform rijk was aan boventonen.

    Gebruikte matrialen

    1 functie generator

    1 power supply: 15v

    10 1/2W weerstanden : twee 1k, 4.7 k,two 10k

    22k, 33k ,47k, 68k, 100k 1 potentiometer: 1 k 1 transistor: 2n3906

    1 op amp:741C

    1 oscilloscope

    1 frequency counter

    1 timer: NE555

  • [ELEKTRONISCHE METINGEN] | 555 TIMERS 11

    NATIN-MBO [ELEKTRO-INFO 4.83]

    Astable : het circuit is niet stabiel in beide staten -schakelaars en gaat voortdurend van de ene

    lidstaat naar de andere. Het is niet noodzakelijk voor een input nog een clock puls

    Figuur 57-1 Astable multivibrator

    Figuur 57-1 is een astable multivibrator bij deze schakeling moesten we de frequentie en

    dutycycle berekenen en simuleren. Een duty cycle is de tijd die een entiteit doorbrengt in een

    actieve toestand als een fractie van de totale in aanmerking genomen. De term wordt meestal

    gebruikt met betrekking tot elektrische apparaten, bijv. geschakelde voedingen. Het wordt soms

    ook gebruikt met betrekking tot levende systemen zoals het afvuren van actiepotentialen door

    neuronen. Op de oscilloscope was te zien hoe de spanning op de tijd condensator tussen 5v en

    10v schommelde.

    Formule voor Berekenen voor het berekenen van f (frequentie):

    =

    ( )

    Formule voor het berekenen van (d) dutycycle:

    D=

    ( )

    U1

    LM555CM

    GND

    1

    DIS7

    OUT 3RST4

    VCC

    8

    THR6

    CON5

    TRI2

    R110k

    R2100k

    C10.01F

    C20.1F

    VCC

    15V

    C3

    0.1FXSC1

    A B

    Ext Trig+

    +

    _

    _ + _

  • [ELEKTRONISCHE METINGEN] | 555 TIMERS 12

    NATIN-MBO [ELEKTRO-INFO 4.83]

    Tabel 57-1

    Berekend Multisim

    R1 R2 D D

    10k 100k 686 hz 0.52 690hz 0.55

    100k 10k 1200 hz 0.91 1230hz 0.95

    10k 10k 4800hz 0.56 4700hz 0.57

    Figuur 57-2 VCO Operation

    Een spanning-gestuurde oscillator of de VCO is een elektronische oscillator ontworpen om geregeld

    /bestuurd te worden door een oscillatiefrequentie ingangsspanning. De trillingsfrequentie wordt

    gevarieerd door de toegepaste gelijkspanning, terwijl modulerende signalen ook kunnen worden

    ingevoerd in de VCO om oorzaak frequentie modulatie (FM) of fasemodulatie (PM); een VCO met

    digitale puls uitgang kan ook zijn herhalingssnelheid (FSK, PSK) of met pulsbreedtemodulatie (PWM).

    Figuur 57-2 is een voltage controlled oscillator.Bij deze schakeling moesten we met een

    oscilloscope de frequentie aan de uitgang van de 555timer bekijken. Hierbij moesten we eerst

    kijken welke minimale frequentie je kon krijgen door de regelbare weerstand op 0% te plaatsen

    VCC

    OUT

    GND

    1

    DIS2

    OUT 3RST4

    THR5

    CON6

    TRI7

    VCC

    8

    1k

    1k

    10k

    100k

    0.47F

    0.01F

    15V

    1k

    Key=A50%

    A B

    Ext Trig+

    +

    _

    _ + _

  • [ELEKTRONISCHE METINGEN] | 555 TIMERS 13

    NATIN-MBO [ELEKTRO-INFO 4.83]

    en ,daarna de maximale frequentie door de weerstand op 100% te plaatsen. Daarna moesten we

    pin 5 ontkoppelen en een signaal generator plaatsen die op de pin 10-hz stuurt.

    Hierbij was te zien dat om de zoveel trillingen er een bundle met heleboel trillingen in een te zien

    kwam.Dit word took wel PPM genoemd. PPM staat voor Pulse-position modulation bij deze type

    modulatie verandert de positie van rand van elke puls verandert.

    Tabel 57-2

    Figuur 57-3 Monostable Multivibrator

    Monostable : n van de staten is stabiel, maar de andere staat is onstabiel (tijdelijk). Een trigger

    veroorzaakt het circuit in het onstabiele toestand. Na het invoeren van de instabiele toestand, gaat

    het circuit terug naar de stabiele toestand na een ingestelde tijd. Een dergelijk circuit is handig

    voor het maken van een timing periode van vaste duur naar aanleiding van een aantal externe

    gebeurtenissen. Dit circuit is ook wel bekend als een one shot.

    Multisim

    min bij 100% 685,905 hz

    max bij 0% 999,821 hz

  • [ELEKTRONISCHE METINGEN] | 555 TIMERS 14

    NATIN-MBO [ELEKTRO-INFO 4.83]

    Figuur 57-3 in dit figuur word teen Schmitt trigger aangedreven door een monostable 555 timer.

    Bij deze proef moesten we moesten we een weerstand van 33k plaatsen bij R5 en de signaal

    generator op 1Khz plaatsen. Daarna moesten we de sinus wave level regelen tot dat Schmitt-

    trigger een uitgang gaf met een dutycycle van ongeveer 90 %.

    Formule voor het berekenen van W (pulsbreedte):

    W=1.1.R.C

    Tabel 57-3

    R Berekend W Multisim

    33k 330uS 335uS

    47k 470uS 475uS

    68k 680uS 685uS

    Figuur 57-4 Ramp generator

    Een ramp generator is een functie die de uitgangsspanning stijgt tot een bepaalde waarde, de

    zogenaamde toerit. Onder tal van andere toepassingen, wordt het gebruikt in elektrische

    generatoren en elektromotoren om schok te vermijden bij het last.

    U1

    741

    3

    2

    4

    7

    6

    51U2

    LM555CN

    GND

    1

    DIS7

    OUT 3RST4

    VCC

    8

    THR6

    CON5

    TRI2

    C1

    0.47F

    C20.01F

    C3

    0.47F

    R11k

    R2

    100k

    R31k

    R51

    V1

    120 Vrms

    1kHz

    0

    VCC

    15V

    VCC

    15VXSC1

    A B

    Ext Trig+

    +

    _

    _ + _

  • [ELEKTRONISCHE METINGEN] | 555 TIMERS 15

    NATIN-MBO [ELEKTRO-INFO 4.83]

    Figuur 57-4 in dit figuur is ere en rampgenerator te zien zoals bij figuur 57-3 drijft de Schmitt

    trigger weer een 555 timer aangesloten aan een monostable operatie. Alleen nu wordt de tijds

    condensator opgeladen door een pnp stroom bron inplaats van een weerstand.

    Tabel 57-4

    R Berekend slope Multisim

    10 k 14300 V/ms 14289 V/ms

    22 k 65000 V/ms 65000 V/ms

    33 k 43000 V/ms 42980 V/ms

    Ic =

    ; S =

    Tabel 57-5 Troubleshooting

    Trouble Multisim

    1

    2

    3

    U1

    741

    3

    2

    4

    7

    6

    51U2

    LM555CN

    GND

    1

    DIS7

    OUT 3RST4

    VCC

    8

    THR6

    CON5

    TRI2

    C10.1F

    C20.01F

    C3

    0.47F

    R11k

    R2

    100k

    R31k

    R410k

    R54.7k

    R610k

    Q1

    2N3906V1120 Vrms

    1kHz

    0

    VCC

    15VVCC

    15V

    XSC1

    A B

    Ext Trig+

    +

    _

    _ + _

  • [ELEKTRONISCHE METINGEN] | 555 TIMERS 16

    NATIN-MBO [ELEKTRO-INFO 4.83]

    Tabel 57-6 Critical thinking: C3=

    Multisim % Error

    Vragen voor experiment 57

    1. In Fig 57-1, is de berekende frequentie van R1 en R2 (Allebei gelijk aan 10 k) is ongeveer

    gelijk aan :

    (a) 686 Hz; (b) 1.2Khz; (c) 4.8Khz; (d) 6.91 Khz.

    2. In Fig 57-2, verstelbare 1k weerstad regelt de :

    (a) uitgang frequentie; (b) outgang spanning; (c) supply spanning; (d) ingang spanning.

    3. De uitgang van de Schmitt trigger is :

    (a) altijd postief; (b) altijd negatief; (c) postitief op een halfe cycle en negatief op de

    andere; (d) een constant dc spanning.

    4. De R van 47k in Fig.57-3 produceert een puls het dichst bij:

    (a) 363uS; (b) 517uS; (c) 748uS; (d) 1000uS.

    5. In Fig.57-4 met een R van 10k produceert een slope van ongeveer:

    (a) 12.4 V/ms; (b) 18.6V/ms; (c) 41V/ms; (d) 56 V/ms

  • [ELEKTRONISCHE METINGEN] | 555 TIMERS 17

    NATIN-MBO [ELEKTRO-INFO 4.83]

    6. In Fig 57-3, hoeveel ingang spanning is er nodig om een uitgang van de Schmitt trigger te

    krijgen?En waarom?

    7. Beschrijf in het kort de werking van Fig. 57-4.

    3.2 Experiment 58 Dit experiment zal extra inzicht geven in de 555timer een veel gebruikte tijd schakeling. De

    eerste applicatie in dit experiment is de start en reset schakeling.Het indrukken van de start knop

    activeerd een monostable circuit. De schakeling kan op elke moment reset worden door te

    drukken op de reset knop. De tweede applicatie is een alarm schakeling. Het indrukken van de

    alarm knop activeerd een astable multivibrator die opzichzelf weer een speaker aandrijft. De

    derde applicatie is een pulse modulator dat gebruik maakt van twee van 555 timers. De eerste

    timer moduleert de tweede van welke de speaker aandrijft.

    Gebruikte matrialen

    1 power supply: 12v

    1 DMM

    2 diodes: L53RD, LR53GD

    2 timers: two LM555

    11 1/2W weerstanden : 100, 470 , 1k

    1.2k, 1.8k three 10k, 100k , twee 1M 8 condenstators: twee 0.01 uF, 0.1uF, 0.33 uF ,1 uF, twee 10 uF, 470 uF

    1 8- speaker (klein) 1 oscilloscope

  • [ELEKTRONISCHE METINGEN] | 555 TIMERS 18

    NATIN-MBO [ELEKTRO-INFO 4.83]

    Figuur 58-1:Start en Reset

  • [ELEKTRONISCHE METINGEN] | 555 TIMERS 19

    NATIN-MBO [ELEKTRO-INFO 4.83]

    Figuur 58-1 is een start en reset schakeling met de start knop bestuurd het begin van een tijd

    interval van een hoge uitgang spanning. De reset knop kan gebruikt worden om de tijd interval te

    eindigen.In dit experiment is er gevraagd om deze schakeling te observeren. In onze schakeling

    hebben we gebruikt gemaakt van SPSD schakelaars. Als je de start schakelaar even dicht en weer

    open maakt zal de LED gaan branden en zal de condensator zich beginnen te laden.Zo als je ziet

    in de tekening hebben we een oscilloscoop aangesloten ,op deze is te zien hoe de condensator

    zich langzaam op laat.Bij het plaatsen van de regelbare weerstand op o% duurt het laden

    13minuten en bij het plaatsen van de regelbare weerstand op 100% duurt het 30 minuten dit komt

    doordat condensator langzamer gaat laden vanwege de hoge weerstand .

    Figuur 58-3 Siren

    GND

    1

    DIS7

    OUT 3RST4

    VCC

    8

    THR6

    CON5

    TRI2

    R110k

    R2

    10k

    R310k

    R4

    10k

    Key=A

    100%

    C2470F

    LED1

    R61k

    VCC

    10V

    J1Key = Space

    J2Key = Space

    C10.1F

    XSC1

    A B

    Ext Trig+

    +

    _

    _ + _

  • [ELEKTRONISCHE METINGEN] | 555 TIMERS 20

    NATIN-MBO [ELEKTRO-INFO 4.83]

    Figuur 58-3a is een alarm systeem die gebouwd is met een astable multivibrator. Zoals je ziet

    heeft de schakeling een switch als deze open gaat zal de speaker die je in de tekening ziet geluid

    geven en bij het sluiten zal de speaker weer stoppen. Verder is er ook een regelbare weerstand op

    deze schakeling waarmee je de frequency van signaal die door de speaker gaat kan afstellen.

    LM555CN

    GND

    1

    DIS7

    OUT 3RST4

    VCC

    8

    THR6

    CON5

    TRI2

    10k

    1m

    Key=A0%

    100k

    100

    10k

    0.01F

    0.1F

    1F

    15V

    Key = Space

    Input

  • [ELEKTRONISCHE METINGEN] | 555 TIMERS 21

    NATIN-MBO [ELEKTRO-INFO 4.83]

    Figuur 58-4 VCO met pulse-position modulation

    Figuur 58-4 bestaat uit twee astable multivibrators.

    In de onderstaande formules hebben de frequentie van elk van de astable multivibrators

    berekend.

    1=

    ( ) =

    ( ) =

    2=

    ( ) =

    ( ) =

    Als de schakeling in stand 2 is zal de frequentie van de tweede trap alleen de speaker bereiken,

    maar als hij in stand 1 is zal de uitgang van trap een gemoduleerd worden in trap 2 dit zal een

    oneven ouput geven vanuit de tweede trap een geluid dat zal vallen en stijgen in frequentie.We

    moesten de schakeling zonder speaker verbinden bij het aanmaken was er te zien hoe de groene

    LED langzaam knipperde ,dit geeft aan dat trap 1 aan het oscilleren is op een heel lage frequentie

    als hij dat niet deed zou de led gewoon constant branden want de frequentie zou zo hoog zijn dat

    het niet met de bloote oog te zien zou zijn dat hij knipperden. Verder was het gevraagd om

    oscilloscoop aan te sluiten aan de uitgang van de tweede trap en kijken wat de uitgang was op

    stand twee,hierbij was een frequentie van ongeveer 909hz afte lezen op de osciloscoop.

  • [ELEKTRONISCHE METINGEN] | 555 TIMERS 22

    NATIN-MBO [ELEKTRO-INFO 4.83]

    Daarna moesten we bekijken wat er gebeurden als je de hem op stand 1 plaatste ,op deze stand

    ging de frequentie tussen 950hz en 960hz.Daarna hebben we de speaker weer geplaatst aan de

    uitgang van trap 2 .Bij stand twee hoorde je een constante frequentie die we ook all eerder

    hadden gezien op de oscilloscoop maar bij 1 ging de frequentie op neer oals eerder gezien op de

    oscilloscoop.

  • [ELEKTRONISCHE METINGEN] | 555 TIMERS 23

    NATIN-MBO [ELEKTRO-INFO 4.83]

    Vragen voor Experiment 58

    1.Schakeling Fig. 58-1 is :

    (a) Monostable; (b) astable; (c) bistable; (d) unstable.

    2. De schakeling Fig. 58-1 heeft een maximale puls breedte van ongeveer;

    (a) 1s; (b) 2s; (c) 5s; (d) 10s.

    3. Als de motor in Fig 58-2 een stroom van 1A heeft dan is de basis stroom het dichst bij:

    (a)1uA; (b)2mA; (c) 200mA; (d)1A.

    4. De schakeling Fig 58-3 is:

    (a)monostable; (b) astable; (c) Monostable; (d) unstable.

    5. Schakeling van Fig 58-3 heeft een maximum frequentie van ongeveer:

    (a) 123 hz; (b) 686 hz; (c) 5 khz; (d) 11.2 khz.

    6. De eerste trap van Fig 58-4 heeft een uitgang frequentie van ongeveer:

    (a) 0.46 Hz; (b) 2.3 Hz; (c) 123 Hz; (d) 909 Hz.

    7. De tweede trap van Fig 58-4 heeft eem uitgang frequentie van ongeveer:

    (a) 0.48 Hz; (b) 2.3 Hz; (c) 454 hz; (d) 909 Hz.

    8. Als de LED in Figuur 58-4 aan is de stroom door de LED ongeveer:

    (a) 10mA; (b) 20mA; (c) 40mA; (d) 80mA.

    9. Als bijde timming weerstanden verdubeld worden de tweede trap van Fig 58-4 is uit de

    uitgang frequentie dichtbij :

    (a) 0.48 hz; (b) 2.3 Hz; (c) 454Hz; (d) 909 hz.

  • [ELEKTRONISCHE METINGEN] | 555 TIMERS 24

    NATIN-MBO [ELEKTRO-INFO 4.83]

    Hoofdstuk 4 Het ontwerp

    4.1 De werking

    Voor ons ontwerp hebben wij gekozen voor de zogenoemde knight rider circuit. Dit is een schakeling met LEDs die gloeien van links naar rechts en dan weer naar links.

    In de Knight Rider circuit, is er een 555 timer IC aangesloten als een oscillator (Astable mode).

    De productie van de 555 is direct verbonden met de ingang van een teller 4017 decennium.

    De ingang van de 4017 teller heet de kloklijn. De 10 uitgangen Q0 tot Q9 worden n voor n actief op de stijgende rand van de golfvorm van de 555 timer IC. Elke uitgang kan leveren

    ongeveer 20 mA maar een LED moet niet worden aangesloten op de uitgang zonder een actuele-

    beperking weerstand (100R en 220R). Met 6 5mm LEDs hebben wij dan het bovenstaande dan

    gerealiseerd. Hieronder dan de schematic weergave van de schakeling.

    Dit circuit verbruikt 22mA terwijl het 7mA levert aan elke LED. De uitgangen zijn met elkaar

    aan het "vechten" via de 100R weerstanden (behalve uitgangen Q0 en Q5).

  • [ELEKTRONISCHE METINGEN] | 555 TIMERS 25

    NATIN-MBO [ELEKTRO-INFO 4.83]

    4.2 Het kostenplaatje

    Aantal Item soort Prijs

    1 NE555 Bipolar Timer SRD 3.45

    6 LED 5mm (Groen) SRD 4.50

    8 100/0.5w weerstand SRD 4.16

    2 220/0.5w weerstand SRD 1.04

    1 1k weerstand SRD 0.52

    1 68k weerstand SRD 0.52

    1 3.3F (Elco) Condensator SRD 0.52

    1 4017 Decoded Decade Counter SRD 6.90

    Totaal SRD21.61

    4.3 Foto van het ontwerp

  • [ELEKTRONISCHE METINGEN] | 555 TIMERS 26

    NATIN-MBO [ELEKTRO-INFO 4.83]

    Hoofdstuk 5 Conclusie Uit de onderzoekingen die we hebben verricht, zijn we tot de conclusie gekomen dat 555 timers

    voor verschillende applicaties gebruikt kunnen worden. Elk met zijn eigen werking, eigen

    eigenschappen en verschillende waarden. Bij het simuleren en berekenen kunnen we zeggen dat

    van alle schakelingen die we moesten simuleren steeds weer een andere waarde geven. Dit

    vanwege de vele type applicaties. In de monostable mode fungeert de 555 als een one-shot. En in de astable mode fungeert de 555 als oscillator en als laatst in de bistable mode fungeert de

    555 timer als flip-flop. Naast dit alles kunnen we zeggen dat het altijd interessant is om steeds

    weer wat bij te leren, want het is nooit te veel.

  • [ELEKTRONISCHE METINGEN] | 555 TIMERS 27

    NATIN-MBO [ELEKTRO-INFO 4.83]

    Bronvermelding

    Webpaginas :

    - http://en.wikipedia.org/wiki/Multivibrator - http://en.wikipedia.org/wiki/Ramp_generator - http://en.wikipedia.org/wiki/Voltage-controlled_oscillator - http://en.wikipedia.org/wiki/555_timer_IC

    Literatuur :

    Naam : Electronics Principles, 7th edition

    Auteur : Albert Paul Malvino

    Taal : Engels

    ISBN-10 : 0071261915

  • [ELEKTRONISCHE METINGEN] | 555 TIMERS 28

    NATIN-MBO [ELEKTRO-INFO 4.83]

    Bijlage : Datasheet 555 Timer(zie volgende pagina)