Супер Duper Vdd жорсткість потрібна на 555 таймері, який найкращий спосіб?

Я використовую таймер 555 для датчика / лічильника частоти (16 біт).

Це працює, підраховуючи кількість зчитуваних імпульсів за час вибірки 125 мс, встановлене 555 таймером; скидає та повторює ...

Я використовую таймер у стабільній роботі.

• TH (часовий імпульс високий) - це сигнал вибірки ON.

  Цей час встановлюється та обробляється (+/- 5% діапазону регулювання) високоякісним POT.

• TL (низький імпульс часу), що падає, ініціює замикання даних -> потім операція скидання лічильника

Зараз у мене це є на дошці хліба. Я виготовляю друковану плату для остаточного дизайну і хочу вияснити наступну проблему для дизайну друкованої плати.

Ось проблема:

Виміряна частота не надто стабільна (+/- ~ 3 Гц при 25 кГц), і потрібно пройти деякий час, щоб влаштуватися.

Я думаю, це тому, що на час вибірки впливає шум на рейці Vdd. У мене є розв'язувальні ковпачки на всіх ІС, але це на борту хліба, тому цього можна очікувати. Для компонування друкованої плати я хочу переконатися, що таймер 555 працює на міцних 5 В, а вихід DCDC-перетворювача стабільний.

Ось кілька ідей у ​​мене, як це зробити.

1. Використовуйте рейковий рейковий підсилювач та посилання 4v7, щоб регулювати Timer Vdd @ 4v7
2. Використовуйте феритові кульки для подальшого від'єднання Таймера та всіх інших ІМС один від одного.
3. Використовуйте окремий перетворювач DCDC для таймера.
4. Використовуйте лінійний регулятор IC для таймера Vdd.

Яка з них була б найкращою практикою для забезпечення постійного значення Vdd таймера?

Ваша вимірювана короткочасна стабільність становить приблизно +/- 0,01%, що непогано для некомпенсованого RC-таймера.

Ви можете покращити його, використовуючи резистори та конденсатори низьких температур у ланцюзі синхронізації, можливо, обміняючи штифт 5 до землі, ізолюючи ланцюг термічно та електрично, в крайньому випадку контролюючи температуру в духовці, живлячи її від акумулятора з лінійний регулятор наднизького рівня шуму та ступінь множника ємності та використання оптоізоляції на виходах.

Але це просто нерозумно. Використовуйте кришталь, вони дешеві і на порядок краще. Наприклад, кристал , генератор 100 кГц , генератор ( 74HCU04 + пара резисторів + ковпачки навантаження) і поділ на чотири (наприклад, 74HC74). Толерантність (абсолютна точність) цього конкретного зв'язаного кристала становить +/- 30 ppm або приблизно 0,75 Гц в 25 кГц. Короткострокова стабільність знову стане набагато кращою.

Є також програмовані осцилятори, які ви можете замовити, вони можуть бути корисними для вас.

Я не думаю, що ви ніколи не отримаєте потрібну точність і стабільність від таймера 555. Ширина імпульсу визначається значеннями резисторів і конденсатора, а значення цих елементів змінюватимуться з температурою і з часом.

Для точної тривалості імпульсу слід дивитися на кристалічний генератор з цифровим лічильником, щоб генерувати потрібний імпульс.

Хоча у мене є багато приємних спогадів про використання таймера 555, на жаль, неймовірно дешеві мікроконтролери з кристалом майже завжди є кращим вибором для таймерів в наш час.

Серія PIC16 має кілька членів, які мають дуже широкий діапазон напруги (3,3-18 В +) і доступні за долар і зміну.

Це скоріше висновок, а не рішення ...

У мене не було достатньо часу, щоб створити нову схему за допомогою кристала, тому я зробив друковану плату із такими змінами, щоб спробувати покращити її:

1. більш висока точність, стійкі до температури кришки плівки. Я поставив 2 паралельно, намагаючись зробити ємність більш стійкою. Коли один конденсатор тоне / джерела більше струму, він нагрівається, викликаючи його ємність, щоб знизитись ... зробивши інший конденсатор / джерело більш поточним. Таким чином, ви отримуєте деякий регламент. Це не завжди так з керамічними конденсаторами, якими я користувався раніше.

2. резистори більш високої точності для RC ланцюга. Я використовував .1% толерантності, а не 1%. Вони також мали 4 рази температурну стабільність.

3. 4v регулятор напруги для таймера 555. Це ізолює 555 рейку напруги від решти цифрових речей в коефіцієнт 100 (1% регулювання лінії).

4. Використовується 5-казовий горщик замість 20-ти кілометровий, щоб обрізати час пульсу. Зменшує помилку, викликану нестабільністю горщика.

5. Буферний вихід для імпульсного сигналу таймера 555. Я використовував LT1630 для приведення імпульсу синхронізації до всіх воріт, так що таймер IC не виводив струму. Вхідні ворота можуть взаємодіяти один з одним, якщо вхідний привід недостатньо низький опір. У мене підключено ~ 7 вхідних воріт до імпульсу синхронізації, тому я хотів гарантувати сильний сигнал.

Результат: я отримав близько .04% точності (1 біт перемикання @ ~ 2500dec значення на шині). У першому ланцюзі я обійшов .5% точності (точність, яку я розмістив спочатку була неправильною), і значення постійно дрейфувало. Новий контур не має помітного дрейфу. Тож на закінчення, використовуючи більш якісні компоненти, я збільшив точність на ~ 10 разів та зробив її стабільною та фактично зручною.

Я знаю, що це не найкращий або навіть найпростіший метод виготовлення лічильника частот, але його дешевий і ефективний. Я, мабуть, використаю його ще раз, коли мені потрібно провести сире вимірювання частоти.

Значення отримує зчитування портом DB25 з вибором 8-бітного Привіт / Ло. Світлодіоди призначені лише для налагодження. Я завжди додаю світлодіоди, куди це може полегшити моє життя.