Etude d'un NE555

[invite751f8f68]

Bonjour,

Dans le cadre de mon projet d'électronique j'ai l'étude d'un ne555.
Celui-ci me pose problème car je ne trouve pas les mêmes valeurs entre le théorique et l'expérimentale.

Voilà mon étude théorique.
Celons la fiche constructeur f=1.49/((Ra+2Rb)*C2)
mais nous avons une diode sur Rb.
Donc f=1.49/((Ra+Rb)*C2)
f=1.49/(47000+1.106)*1.10-6)=1.42Hz
La période est t=1/f
t=1/1.42
t=704ms

Mais expérimentalement je mesure T=418ms soit f=2.39Hz. Si besoin je peux mettre l'oscillogramme.

D'ou peut etre cette différence de quasi 50% ? Tolérance des résistances ? Précision de C2 ? Ou de la tension de la diode quand elle est passante Vd=0.6V? (oui mais comment démontrer que Vd=6V influe sur le montage).

Merci d'avance
-----

[Jack]

Tu as peut-être mis la diode à l'envers, ou tu l'as mal cablée parce le temps que tu obtiens expérimentalement correspond au montage sans diode

[invite751f8f68]

Euh, tu es certain ?
Admettons qu'il y n'y pas de diode.
Donc f=1.49/((47K+2M)*1.10-6)=0.727Hz
Soit T=1.37s.

Je me trompe ?

[Jack]

non, tu as raison.

Ca ne doit pas venir de la diode car son absence aurait tendance à augmenter la période.

Le composant dont la tolérance est la plus importante est le condensateur, surtout s'il s'agit d'un électrolytique. Tu le l'as pas mis à l'envers des fois?

A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite936c567e]

Bonsoir

La formule donnée par la datasheet du NE555 n'est qu'indicative. Elle n'est valable que si l'on considère que tous les composants sont "parfaits" (y compris le NE555), ce qui n'est jamais vraiment le cas (on a toujours des courants de fuite, des non-linéarités et des tensions de seuil qui traînent ça et là).

Pourrait-on connaître :
- la référence de la diode
- la valeur de la tension d'alimentation V_batt
- éventuellement la valeur réelle des résistances (mesure à l'ohmmètre)

[jiherve]

Bonsoir
C'est un modèle Wifi le 555 car il n'est pas alimenté!
une petite masse en pin 1 pour la route!
JR

[invite751f8f68]

non, tu as raison.

Ca ne doit pas venir de la diode car son absence aurait tendance à augmenter la période.

Le composant dont la tolérance est la plus importante est le condensateur, surtout s'il s'agit d'un électrolytique. Tu le l'as pas mis à l'envers des fois?

A+

Impossible le condensateur est polarisé.

Bonsoir

La formule donnée par la datasheet du NE555 n'est qu'indicative. Elle n'est valable que si l'on considère que tous les composants sont "parfaits" (y compris le NE555), ce qui n'est jamais vraiment le cas (on a toujours des courants de fuite, des non-linéarités et des tensions de seuil qui traînent ça et là).

Pourrait-on connaître :
- la référence de la diode
- la valeur de la tension d'alimentation V_batt
- éventuellement la valeur réelle des résistances (mesure à l'ohmmètre)

La diode c'est une 1N4148
La tension d'alimentation est d'environ 12V
Les valeurs réels des résistances, j'essayerai de te dire cela demain soir, ou jeudi soir. Je n'ai pas ma carte sous la main :/

Bonsoir
C'est un modèle Wifi le 555 car il n'est pas alimenté!
une petite masse en pin 1 pour la route!
JR

Hihihi, je t'assure sur le circuit elle est réellement branché !

Bonne soirée

[invite751f8f68]

Voilà les valeurs des résistances
R3=47 400 Ohms
R4=1 021 000 Ohms

Cela ne change en rien le problème...Les valeurs sont plutôt convenable.

[invitee77dafdd]

L'ajout de la diode ce n'est pas juste pour avoir une période de "0.5"...

[Jack]

L'ajout de la diode ce n'est pas juste pour avoir une période de "0.5"...

Et à quoi sert-elle alors à ton avis?

[invite936c567e]

Voilà les valeurs des résistances
R3=47 400 Ohms
R4=1 021 000 Ohms

Cela ne change en rien le problème...Les valeurs sont plutôt convenable.

Exact. Et les courants de fuite de la diode et du NE555 ne me paraissent pas non plus être suffisants pour provoquer une telle différence de fréquence (du moins si les composants sont en bon état)...

Alors il faudrait peut-être voir du côté de la résistance de fuite des condensateurs. Si par exemple C2 à une résistance de fuite de 2MΩ, ce qui est tout-à-fait possible s'il a un peu vieilli (stockage dans un endroit humide, ...), ça pourrait expliquer le problème.

Une autre chose à vérifier est l'état du circuit imprimé. Il m'est déjà arrivé de mesurer des résistances de fuite de seulement quelques MΩ entre deux pistes à cause d'un encrassement du circuit (reste de flux de soudure, humidité, poussières...).

[invite751f8f68]

L'ajout de la diode ce n'est pas juste pour avoir une période de "0.5"...

L'ajout de la diode permet d'avoir un circuit de charge différent du circuit de décharge... D'ou les couleurs que j'avais eu ci-dessus. Une période de 0.5 ? tu veux dire un rapport cyclique de 0.5 ? il aurait fallut que les résistances aient les même valeurs.

Je ne pense pas que l'état du circuit imprimé est en jeu. Voila une image de ma carte, on peu voir la partir du ne555 en bas a gauche
http://erity.free.fr/En%20vrac/DSC00015.JPG

euh comment mesurer la résistance de fuite d'un condensateur ?

[jiherve]

Bonsoir
Si la capa fuyait la période serait plus longue voire infinie.

Le ci ne peut intervenir qu'au niveau de la 1M, un petit coup d'acétone ou d'alcool ne fera pas de mal !
La capa peut par contre aisément faire la moitié de sa valeur!
JR

[invite751f8f68]

Juste un petit imprime écran d'osciloscope au point teste tp5 et sur la borne + du condensateur.
Si cela peu aider...
http://erity.free.fr/En%20vrac/pts%20TP5%20et%20vc2.JPG
A+ Nuté

[jiherve]

Bonsoir
La somme des courants d'entrée Threshold et Trig peuvent faire 2,25 µA au max 0,6 µA en typique c'est loin d'être négligeable devant le courant de décharge qqs µA tout au plus
Que de temps perdu !
JR

[invite936c567e]

La somme des courants d'entrée Threshold et Trig peuvent faire 2,25 µA au max 0,6 µA en typique c'est loin d'être négligeable devant le courant de décharge qqs µA tout au plus

Les courants des entrées Threshold (base de NPN) et Trigger (base de PNP) ne s'ajoutent pas mais se retranchent.

C2 est normalement déchargé par un courant variant entre 8µA et 4µA, et est chargé par un courant variant entre 170µA et 85µA.

Le courant Ith susceptible d'accélérer l'oscillation (décharge de C2) est au maximum de 0,25µA, et le courant Itrig qui est au maximum de 2,0µA (charge de C2) ne pourrait finalement que la ralentir.

Quant à la sortie Discharge, son courant de fuite n'est que de 0,1µA au maximum et n'intervient que pendant la charge de C2.

Les courants de fuite du NE555 ne peuvent donc pas expliquer l'augmentation de la fréquence.

Si la capa fuyait la période serait plus longue voire infinie.

Pas d'accord.

La charge de C2 est assurée par une résistance de 47kΩ, et sa décharge par une résistance de 1MΩ. Si C2 a une résistance de fuite de l'ordre de 2MΩ, le temps de charge est quasiment inchangé, alors que le temps de décharge est diminué d'un tiers. Au final ça augmente la fréquence d'oscillation d'environ 50%.

Un courant de fuite excessif au niveau de C2 me paraît donc une explication plausible.

euh comment mesurer la résistance de fuite d'un condensateur ?

On branche un ohmmètre à ses bornes, en veillant à ce que le courant fourni par l'appareil de mesure respecte la polarité du condensateur (le sens dépend du modèle de multimètre).

On laisse ensuite le condensateur se charger lentement, jusqu'à ce que la tension à ses bornes se stabilise. Au final, le courant fourni par l'ohmmètre équilibre le courant de fuite dans le condensateur, et on lit directement la valeur de la résistance de fuite sur l'afficheur. Si l'on souhaite changer de calibre, il faut après cela attendre de nouveau que la tension aux bornes du condensateur se re-stabilise.

[invite936c567e]

Au fait, un condensateur polarisé monté à l'envers pourrait aussi expliquer une augmentation de la fréquence (courant de fuite plus important, valeur plus faible de la capacité).

[invite936c567e]

D'après le relevé à l'oscilloscope, on aurait l'équivalent d'une résistance d'environ 1,2MΩ (à la louche) en parallèle aux bornes de C2.



...

[jiherve]

Bonsoir
Pa5cal : ton raisonnement se tient, j'avais été trop superficiel!
JR

[invite751f8f68]

Je mesure la résistance de fuite demain et je vous tiens au courant
Bonne soirée

[jiherve]

Bonsoir
comme je suis de la variété têtue:
en négligeant la chute de tension de la diode on a

      ⎛    f      1  ⎞                            
      ⎜ ⎯⎯⎯⎯⎯ - ⎯  ⎟                            
      ⎜  a + f     3  ⎟   a·f              b·f  
v = LN⎜⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ ⎟·c·⎯⎯⎯⎯⎯ + LN(2)·c·⎯⎯⎯⎯⎯
      ⎜    f       2  ⎟   a + f            b + f 
      ⎜ ⎯⎯⎯⎯⎯ - ⎯  ⎟                            
      ⎝  a + f     3  ⎠

a = Ra, b= Rb, f = Rf capa de valeur C
en pj le graphe de la fonction.
sauf erreur de calcul.
JR

[invite9549204b]

J'ai simulé le montage, j'ai trouvé un temps légèrement supérieur à la période théorique. Si tu peux tester/changer chaque composant, essaye. Le mieux serait que quelqu'un d'autre puisse réaliser ce montage pour comparaison.

[invite751f8f68]

@jiherve : Je n'ai pas compris ce que tu as fais...
@Pascal1985 : Je vous en dis plus mardi ou jeudi soir.

[jiherve]

Bonsoir
J'ai juste mis en équation le comportement du 555 avec une capa ayant une résistance de fuite mais en supposant la diode comme étant parfaite.
JR

[invite751f8f68]

Bonsoir,

J'ai mesuré la résistance de fuite du condensateur et elle est très faible...
J'ai mesuré également mesuré sur une autre carte la fréquence et j'ai trouvé la même... Hum, peut être un oscilloscope défectueux ? J'essayerai sur un autre, mais si ce n'est pas cela aucune idée comme justifier un tel pourcentage d'erreur...

[jiherve]

Bonsoir,

J'ai mesuré la résistance de fuite du condensateur et elle est très faible...
J'ai mesuré également mesuré sur une autre carte la fréquence et j'ai trouvé la même... Hum, peut être un oscilloscope défectueux ? J'essayerai sur un autre, mais si ce n'est pas cela aucune idée comme justifier un tel pourcentage d'erreur...

Bonsoir
Par très faible tu veux dire très grande : petite fuite = grande résistance ?
JR

[invite936c567e]

Un doute me traverse l'esprit... Les valeurs ont-elles été obtenues avec un appareil de mesure branché sur les entrées du NE555 (un oscillo pour voir les dents de scie aux bornes de C2, par exemple) ???

[invite751f8f68]

Pour mesurer Vc2 cela a été directement au borne du condensateur.

Sinon, ce matin j'ai peut être trouvé la solution a mon problème. Ce serait du a la tension Vcesat du transistor interne dans le ne555 (lors de la décharge)... elle avoisinerait les 2voltes. Il me reste plus qu'a mesurer (borne de la pate 7 du ne555) pour vérifier. Mais dans mes calcules théorique cela convient !

[invite936c567e]

Pour mesurer Vc2 cela a été directement au borne du condensateur.

Dans ce cas, quelle est l'impédance d'entrée de l'appareil de mesure ? Hein ? (entre 1 et 2MΩ ?)

[invite751f8f68]

Dans ce cas, quelle est l'impédance d'entrée de l'appareil de mesure ? Hein ? (entre 1 et 2MΩ ?)

Aucune idée je vérifirai demain.

Sinon, le condensateur C3 c'est quoi son rôle ? Il est sur patte 5 qui est le contrôle voltage, il est la pour filtrer ? Comment justifier ça valeur ?