Timer (555) - Kondensator - Frequenz?

  • Hallo zusammen,

    da ich noch ziemlich Anfänger bin, und Probleme damit habe heraus zu finden, was genau der Kondensator mit der "Frequenz" beim Gleichstrom macht, hoffe ich ihr könnt mir helfen.

    https://www.sunfounder.com/learn/Super_Ki…aspberrypi.html

    Was genau machen die Kondensatoren da?
    Nutzt man google und sucht nach "Kondensator" und "Frequenz" ist man immer gleich beim Wechselstrom.


    Danke an euch.

    paD


    Irgendwie finde ich das Sunfounder-Set sehr nett von dem Inhalt und Bauteilen her, aber Erklärungen suche (zumindest ich) vergeblich.
    Leider wird auch nirgends geschrieben, welcher der 100nf Kondensator ist - auf den Kondensatoren im Lieferumfang steht nur 103 oder 104.. Müsste aber der 104er sein, denn der wird im Netz mit 100nf verkauft :D

  • Bezüglich der Bezeichnungen könnte das hier helfen:
    http://www.jukebox-world.de/Forum/Archiv/F…Kondensator.htm
    http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/1109061.htm

    103 = 10nF
    104 = 100nF

    Der Kondensator legt die Zeit zwischen HIGH und LOW fest, wodurch die Frequenz festgelegt wird.

    Sehr hilfreich ist die (kostenlose) App ElectroDroid. Die beinhaltet nicht nur so praktische Dinge wie Kondensatorcodes, sondern unter anderem auch einen NE555-Rechner.

    Hier noch einige Infos zum xx555:
    http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0206115.htm

  • Huhu, danke schon mal :)
    Die App scheint es fürs iPhone leider nur für 2,99€ zu geben, wobei das natürlich kein Problem ist, wenn die App wirklich gut ist :)

    So ganz, muss ich zugeben, habe ich das immer noch nicht verstanden.
    Z.B. der Kondensator am CTRL geht direkt auf GND.
    CTRL kontrolliert das Timing - aber hier liegt doch niemals eine Spannung an (GND)? In der Anleitung vom 555er Timer, steht, dass ich diesen auf 10nf (damit Störungen ausgeschlossen werden) und GND legen soll, wenn er nicht gebraucht wird.
    Ist das nun ein Fehler in der Zeichnung von Sunfounder, dass hier ein 10nf und nicht ein 100nf Kondensator verwendet werden sollte?

    Und der andere hängt am Threshold (Reset), würde dazu passen, dass wie du meintest der Kondensator die Frequenz fest legt. Nur WIE legt der Kondensator die Frequenz fest?
    Die Spannung am GND ist doch immer Null und der Threshold wird doch nie ausgelöst..!?

    Ach mist, irgendwie glaube ich gerade, verstehe ich doch nicht wie ein Kondensator funktioniert bzw. wie er geschaltet werden muss...

  • ein 555 kann freilaufend (astabiler Multivibrator) oder als Zeitglied gebaut werden, dann läuft die Zeit nur 1x ab nach start.

    Dazu müsste man wissen was dein Begehr ist!


    http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/1109061.htm
    103 = 10nF
    104 = 100nF
    Der Kondensator legt die Zeit zwischen HIGH und LOW fest, wodurch die Frequenz festgelegt wird.

    hätte ich auch geantwortet,
    http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0206115.htm

    als Timer oder als Frequenzgenerator?

    also soll eine "feste" Frequenz dauerhaft rauskommen?
    Das wäre freilaufend, 555 als Generator (NE555 als astabile Kippstufe / astabiler Multivibrator)
    http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0310131.htm

    soll nur eine Zeit nach Start ablaufen das wäre die typische Timeranwendung, als Verzögerungsglied nach Start (NE555 als monostabile Kippstufe / Monoflop)
    http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0310121.htm

    Man soll auch beachten es gibt i.d.R. mehr als einen Kondensator in der Schaltung, den üblichen "Pufferkondensator" zwischen VCC und GND, eventuell noch an Ref oder hier Contr. Pin 5

    lasst die PIs & ESPs am Leben !
    Energiesparen:
    Das Gehirn kann in Standby gehen. Abschalten spart aber noch mehr Energie, was immer mehr nutzen. Dieter Nuhr
    (ich kann leider nicht schneller fahren, vor mir fährt ein GTi)

  • Hey jar,

    wie du hier sehen kannst enthält die Schaltung 2 Kondensatoren:
    https://www.sunfounder.com/media/wysiwyg/…555_Timer/1.png

    Aber genau da hängt es bei mir:
    Wieso schaltet man den Pufferkondensator zwischen GND und TRIG? Damit Schwankungen im GND nicht den Trigger auslösen?
    Gleiches gilt für den Control auf GND -> Nur damit Schwankungen Control nicht auslösen, bzw. den 555er aktivieren?

    Fehlt dann nicht allgemein ein Kondensator als Puffer der am / vor dem VCC hängt?

    Grüße
    paD

  • der an Control Pin 5 ist der übliche den man beim Arduino auch an Aref hängt und wird für Timer 555 Bild gezeigt
    https://www.google.de/search?q=timer…iw=1178&bih=701

    aber den typischen VCC Pin 8 nach GND Kondensator habe ich hier in keinem Bild gefunden, wurde der überall "vergessen" oder wurde überall falsch abgezeichnet oder ist es schlicht nicht nötig?

    Ich weiss es nicht.

    der an VCC fehlt jedenfalls, die meinen wohl wird nicht gebraucht, ich würde dort trotzdem einen anhängen

    der zeitbestimmende ist der C2 in deinem Bild an Trigg. Pin2, kann man aber lernen an den Links die dir gezeigt wurden.

    lasst die PIs & ESPs am Leben !
    Energiesparen:
    Das Gehirn kann in Standby gehen. Abschalten spart aber noch mehr Energie, was immer mehr nutzen. Dieter Nuhr
    (ich kann leider nicht schneller fahren, vor mir fährt ein GTi)

  • Zitat von pad


    Wieso schaltet man den Pufferkondensator zwischen GND und TRIG?


    Der Kondensator zwischen Trig und GND ist nicht der Pufferkondensator, sondern der zeitbestimmende. Er wird in deiner Schaltung über R1 und R2 aufgeladen und über Pin7 und R2 entladen. Die Zeitkonstante der Kombination R´s und C2 bestimmt also die Frequenz. Durch diese Kombination zweier Widerstände kann man die Lade- und Entladezeit getrennt beeinflussen.

    Zitat von pad


    Damit Schwankungen im GND nicht den Trigger auslösen?


    GND schwankt nicht. GND heißt Ground, also Masse und damit der Messbezugspunkt der Schaltung.

    Zitat von pad


    Gleiches gilt für den Control auf GND -> Nur damit Schwankungen Control nicht auslösen, bzw. den 555er aktivieren?


    Hier hast du Recht. Der Kondensator an Pin5 gegen GND puffert die Bezugsspannung über einen internen Widerstand.

    Zitat von pad


    Fehlt dann nicht allgemein ein Kondensator als Puffer der am / vor dem VCC hängt?


    Er wird nicht vor dem VCC gehängt, sondern an VCC und GND. Das hatte jar auch schon geschrieben, er fehlt in deiner Schaltung.

    Einmal editiert, zuletzt von flyppo (24. Oktober 2016 um 14:39)

  • Ah jetzt werd ich langsam immer schlauer, habt schon mal reichlich Dank dafür :)

    Jetzt vllt. wieder ne dumme Frage, aber:
    Hänge ich den Kondensator zwischen VCC und GND - ist dieser ja permanent geladen. Eine Spannungsschwankung, oder einfach eine kurzzeitig fehlende Eingangsspannung würde sich also doch gleich über GND entladen und nicht dafür sorgen, dass die Schaltung weiter läuft? Wozu also wäre so ein Puffer oder Angskondensator hier in diesem falle?

    Oder bin ich da immer noch auf dem Holzweg ? :D

    LG
    paD

  • Den Kondensator zwischen Vcc und Grd nennt man gemeinhin "Pufferkondensator" oder "Blockkondensator", weil er kurzzeitige Stromspitzen, also einen kurzen erhöhten Strombedarf des IC (hier NE555), puffern soll.

    Weiterhin verhindert er, dass diese kurzen Stromspitzen als Störimpulse in den Rest der Schaltung gelangen und dort als Störimpulse andere Bauteile (ICs) beeinflussen.

    Grüße, das Zen

  • Hey Zentris,

    weißt du wo ich eine Beispielschaltung finde?
    Ich glaube ich habe den Sinn des Puffers zwar verstanden, habe aber glaube ich eine falsche Schaltung im Kopf.

    Habe ich z.B. eine Stromquelle und eine LED und will diese mit einem Pufferkondensator schützen, würde ich den Kondensator doch parallel zur LED schalten (oder)?
    Aber wieso würde dann eine Spannungsspitze in den Kondensator, aber nicht in die LED gehen?

    LG und danke für eure Geduld ;)


  • Habe ich z.B. eine Stromquelle und eine LED und will diese mit einem Pufferkondensator schützen, würde ich den Kondensator doch parallel zur LED schalten (oder)?
    Aber wieso würde dann eine Spannungsspitze in den Kondensator, aber nicht in die LED gehen?

    du darfst nicht Äpfel mit Birnen vergleichen!
    Spannung != Strom oder sagen wir so bei Widerständen gibt es wenigstens eine lineare Abhängigkeit. ->

    konstante Spannung sorgt am ohmschen Widerstand für einen konstanten Strom.
    konstanter Strom durch einen ohmschen Widerstand gibt über den Widerstand eine konstante Spannung.

    Das gilt nicht bei nichtlinearen Bauteilen wie Halbleiter wo Polarität und Temperatur beachtet werden muss oder Blindwiderständen die noch über den zeitlichen Verlauf betrachtet werden müssen.

    Die "Stromquelle" bei LEDs doch hoffentlich KSQ KonstantStromQuelle ist für den Strom zuständig und sollte das regeln, ergo kann es keine "Spannungsspitze" geben, ausser deine KSQ ist kaputt. In geregelte Quellen greift man nicht in die Regelung ein ausser man weiss was man tut!

    E-Studium in 10 Minuten per Forum?

    lasst die PIs & ESPs am Leben !
    Energiesparen:
    Das Gehirn kann in Standby gehen. Abschalten spart aber noch mehr Energie, was immer mehr nutzen. Dieter Nuhr
    (ich kann leider nicht schneller fahren, vor mir fährt ein GTi)

    Einmal editiert, zuletzt von jar (24. Oktober 2016 um 16:04)

  • jar,

    okay, Strom != Spannung verstehe ich - habe mich falsch ausgedrückt, sorry.
    Meinte das ja jetzt auch wirklich nur als Beispiel, dass das Sinnlos wäre ist klar.

    Nur mir ging es um eine vllt. physikalische Darstellung.
    Wieso geht eine Spannungsspitze in den Kondensator und nicht in die LED oder eben in meine Schaltung (in den Timer), wenn dort ein Puffer am VCC hing.
    Und da meine ich: Entweder habe ich eine falsche Schaltung im Kopf, oder verstehe nicht wieso der Kondensator trotzt paralleler Schaltung den Timer (NE555) schützen würde.

    e-Studium per Forum wäre klasse.
    Habe wohl das Problem, dass ich total ungern hinnehme: mache das so, dass geht so. Ich will immer wissen wieso, was, wer und warum :D
    Wenn mir jemand sagt, ich soll den Kondensator am besten dort einbinden, würde ich gerne wissen wieso, ich mein das nicht abwertend dir oder jemand anderem gegenüber :)

  • Zitat von pad


    Nur mir ging es um eine vllt. physikalische Darstellung.


    Sehr ausführlich und sehr gut erklärt ist es hier z.B.
    Punkt 9.1.3.1 behandelt den Stützkondensator.
    Die Seite kannst du dir gleich mal als Lesezeichen ablegen. ;)


    Zitat von pad


    Wieso geht eine Spannungsspitze in den Kondensator und nicht in die LED oder eben in meine Schaltung (in den Timer), wenn dort ein Puffer am VCC hing.


    Da der oder wenn der Stützkondensator völlig aufgeladen ist, kann eine Spannungsspitze nach oben, nicht mehr vom Kondensator aufgenommen werde, voll ist voll. Ein Kondensator hat nur eine bestimmte maximale Speicherkapazität. Du hast also recht, wenn du schreibt die Spannungsspitze geht in die LED und nicht in den Kondensator. Deshalb fängt man Spitzen auch durch Maßnahmen ab.

    Deshalb kann der Stützkondensator nur Spannungseinbrüche puffern, indem er in der Zeit wo von der Spannungsversorgung weniger Energie geliefert wird, seine gespeicherte an die Schaltung abgibt.

    Zitat von pad


    Habe wohl das Problem, dass ich total ungern hinnehme: mache das so, dass geht so. Ich will immer wissen wieso, was, wer und warum :D
    Wenn mir jemand sagt, ich soll den Kondensator am besten dort einbinden, würde ich gerne wissen wieso, ich mein das nicht abwertend dir oder jemand anderem gegenüber :)


    Das ist eine löbliche Einstellung.

  • Erst mal ist ein Puls per Definition keine Gleichspannung wenn wir aber Gleichspannung puffern wollen muss der Kondensator zwischen + und - somit ist der Weg für Gleichstrom erst mal gesperrt!
    Kommt nun so ein böser Puls von irgendwo her wird der über den Kondensator abgeleitet oder kurzgeschlossen weil dieser böse Puls ja kein Gleichstrom ist, wäre er es wäre er kein Puls, denn Nichtgleichspannungen sind nun mal Wechselspannungen und die können über Kondensatoren.

    Ist dieser Puls nun über den Kondensator von VCC+ nach GND - gegangen kommt er nicht mehr in die Schaltung.
    Automatisch zusammengefügt:
    /Krümelk. ON


    Da der oder wenn der Stützkondensator völlig aufgeladen ist

    hmmm, mir war mal so das ein Kondensator nie voll wird oder erst in der Unendlichkeit oder bis er seine Spannungsfestigkeit überschreitet.
    Immer wenn Ladung reingeht erhöht sich die Spannung, aber bei 5T (5 Tau mit Tau = R x C) ist der nahezu an der Grenze zu voll und deswegen steigt die Spannung kaum noch, er puffert also gut.

    /Krümelk. OFF

    http://wetec.vrok.de/rechner/cclad.htm
    cladekurve.png

    lasst die PIs & ESPs am Leben !
    Energiesparen:
    Das Gehirn kann in Standby gehen. Abschalten spart aber noch mehr Energie, was immer mehr nutzen. Dieter Nuhr
    (ich kann leider nicht schneller fahren, vor mir fährt ein GTi)

    Einmal editiert, zuletzt von jar (24. Oktober 2016 um 17:19)

  • aaahhhhhhhh, jetzt hat es klick gemacht!
    Habt reichlich Dank für eure Geduld, das habe ich gecheckt!

    Das eine Spannungsspitze kein Gleichstrom ist, war mir gar nicht klar und leuchtet mir gerade absolut ein, top!
    @flyppo die Seite sieht super aus, werd mir die heute Abend genauer anschauen, danke :)
    -> Und ich bin mir da nicht so sicher ob das eine gute Eigenschaft ist, ecke oft an weil die Leute sich angegriffen fühlen, wenn ich nachfrage -.-

    jar ich glaub ich habe, danke :)
    In der oben vorgeschlagenen App, gibt es haufenweise so Berechnungen und co. Werd versuchen die nächste Zeit da mehr und mehr rein zu kommen :)

    Sehr nettes und geduldiges Forum bisher, klasse :)

    paD

    Einmal editiert, zuletzt von pad (24. Oktober 2016 um 17:29)

  • Da gehen unsere Meinungen auseinander. Ein Puls ist nicht perse Wechselspannung. Auch hat bisher niemand von Puls geschrieben, das machst nur du. Es geht um Spannungsspitzen oder Einbrüche, die sind sehr wohl Gleichspannung.
    Und das die Ladekurve eines Kondensators einer e-Funktion folgt ist auch unbestritten. Reine Theorie dass er nie voll aufgeladen ist. Die Praxis zeigt es anders. Die Ströme, die noch zum weiterladen aufgenommen werden können, reichen oft nicht aus, um die Spannungsspitze abzufangen, da der Innenwiderstand des Elkos mit der Ladung wächst, auch exponential.
    Das die Pulse, die du als Wechselspannungspulse annimmst dennoch über den geladenen Elko nach GND abgeleitet werden können, stelle ich nicht in Frage.
    Ich habe jetzt keinen Versuchsaufbau parat, aber man kann dies sicher mit Osszi darstellen.
    Zur Vertiefung das gute ElKo.
    MfG


  • Da gehen unsere Meinungen auseinander.

    wie kann das sein?


    Ein Puls ist nicht perse Wechselspannung.

    OK, ich verstehe was du meinst, vielleicht in Missverständnis.

    Ein Puls ist aber doch nur zeitabhängig und meiner Def. nach keine Gleichspannung mehr, aber OK

    Auch hat bisher niemand von Puls geschrieben, das machst nur du. Es geht um Spannungsspitzen oder Einbrüche, die sind sehr wohl Gleichspannung.

    wie denn das, entweder es ist eine Spitze oder Einbruch dann ist dort eine zeitliche Komponente vorhanden und F ist !=0 was eine Gleichspannung ja auszeichnet.

    Für eine Gleichspannung gilt ja immer noch F=0.
    Jegliche Komponente mit F>0 bezeichnet man als Wechselspannung oder auch pulsierende Gleichspannung.

    Oder erkläre bitte deine Definition für Gleich und Wechselspannung, das Schöne ist ja jeder kann das anders definieren, nur physikalisch ist es Banane ändert sich die Spannung nie gibt es keine Ladungsverschiebung im Kondensator, für eine Ladungsverschiebung brauche ich ein delta U und damit ist U ist nun mal zu verschiedenen Zeiten nie gleich.


    Und das die Ladekurve eines Kondensators einer e-Funktion folgt ist auch unbestritten.

    bei Konstantspannung über R


    Das die Pulse, die du als Wechselspannungspulse annimmst dennoch über den geladenen Elko nach GND abgeleitet werden können, stelle ich nicht in Frage.

    wenigstens da stimmen wir überein, das freut und beruhigt mich dann wieder.

    lasst die PIs & ESPs am Leben !
    Energiesparen:
    Das Gehirn kann in Standby gehen. Abschalten spart aber noch mehr Energie, was immer mehr nutzen. Dieter Nuhr
    (ich kann leider nicht schneller fahren, vor mir fährt ein GTi)

    Einmal editiert, zuletzt von jar (24. Oktober 2016 um 18:15)

  • Zitat von jar


    Ein Puls ist aber doch nur zeitabhängig und meiner Def. nach keine Gleichspannung mehr, aber OK


    Du hast eine eigene Definition für Gleichspannung? Daher wahrscheinlich unsere unterschiedliche Betrachtungsweise. ;)
    Ja, dein Puls ist zeitabhängig. Zu deiner Definition der Gleichspannung und wie ich es verstehe:
    Nimm mal die vorhandene Gleichspannung am Kondensator gedanklich weg und schalte nun an den Kondensator für 100µs eine Gleichspannungsquelle an den C. Es ist eine zeitliche Komponente nach deiner Betrachtungsweise drin und es ist dennoch definitiv nur Gleichspannung. Nun dasselbe wieder mit dem geladenen C. Was ist jetzt anders? Nichts.
    Die zeitliche Komponente macht nur einen Spannungssprung (nach oben oder unten aus), ist deshalb aber keine Wechselspannung oder ein Wechselspannungsimpuls. Oder?


  • Ein Puls ist nicht perse Wechselspannung. Auch hat bisher niemand von Puls geschrieben, das machst nur du. Es geht um Spannungsspitzen oder Einbrüche, die sind sehr wohl Gleichspannung.

    Definition Wecheslspannung:

    Zitat

    [font="arial, sans-serif"]Wechselspannung[/font][font="arial, sans-serif"] und Wechselstrom:[/font]
    [font="arial, sans-serif"]Während bei einer Gleichspannung immer die gleiche Polarität und damit bei einem Gleichstrom die gleiche Flussrichtung vorliegt, wird eine Spannung, deren Polarität sich periodisch ändert, als [/font][font="arial, sans-serif"]Wechselspannung[/font][font="arial, sans-serif"] bezeichnet.[/font]


    Insofern ist auch ein Spannungsimpuls, der "von aussen" in die Schaltung z.B. über Vcc hereinkommt, keine Wechselspannung (Auch wenn die Spannung "wechselt"...).
    Man nennt sowas simple einen Spanungsimpuls... (ob der jetzt eine zunehmende oder abnehmende Spannung beschreibt, ist nebensächlich).


    Und das die Ladekurve eines Kondensators einer e-Funktion folgt ist auch unbestritten. Reine Theorie dass er nie voll aufgeladen ist.

    Nope!
    Wenn an einem Kondensator eine konstante Spannung angelegt wird, erreicht er nach der Zeit >> tau seine Endladung und der Strom fällt auf (messbar) 0.
    Was anderes sind Leckströme, die bei bestimmten Kondensatoren größer (Elko) oder praktisch nicht messbar (Keramik, Folie) sind.


    Die Praxis zeigt es anders. Die Ströme, die noch zum weiterladen aufgenommen werden können, reichen oft nicht aus, um die Spannungsspitze abzufangen, da der Innenwiderstand des Elkos mit der Ladung wächst, auch exponential.

    Du bringst da etwas durcheinander:
    Des Ersatzschaltbild eines C zeigt einen konstanten R in Reihe mit einem idealen Kondensator (+ einer Induktivität).

    Wenn eine Spannungsspitze/ ein Spannungsimpuls > der aktuellen Spannung des C kommt, wird ein Strom in den Kondensator hinein fließen und den Kondensator weiter aufladen.
    (Sonderfall: Spannungsdurchbruch des Dielektrikums wegen Überspannung).



    Das die Pulse, die du als Wechselspannungspulse annimmst dennoch über den geladenen Elko nach GND abgeleitet werden können, stelle ich nicht in Frage.

    Nochmal: "Ableiten" ist eine schlechte Begrifflichkeit.
    Ein Ableiter ist etwas ganz anderes... => G* weiss das ...

    Die Eintreffenden Spannungsschankungen werde durch den Kondensator kompensiert, soweit es seine gespeicherte Ladung erlaubt bzw. die Spannungsfestigkeit zulässt.

Jetzt mitmachen!

Du hast noch kein Benutzerkonto auf unserer Seite? Registriere dich kostenlos und nimm an unserer Community teil!