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circuit_design:7_non_linear_applications [2021/09/23 00:25]
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tfischer [7.1 Schmitt Trigger]
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-====== 7. Non-linear Applications ======+====== 7. Non-linear applications ======
  
 ===== 7.1 Schmitt Trigger===== ===== 7.1 Schmitt Trigger=====
  
-<callout>  +<callout> 
-  * interaktive Animation einer Triggerschaltung: [[https://www.ipes.ethz.ch/mod/lesson/view.php?id=24&pageid=71|iPES Zürich]]+  * interactive animation of a trigger circuit: [[https://www.ipes.ethz.ch/mod/lesson/view.php?id=24&pageid=71|iPES Zurich]]
 </callout> </callout>
  
-===== 7.3 Timer 555 =====+<WRAP> 
 +{{youtube>Ht48vv0rQYk}}
  
-Der Timer 555 wird nicht zu Unrecht gelegentlich als "the time machine" bezeichnet. Er hat historisch eine große Bedeutung, in der Generierung und Detektion von zeitlichen Signalverläufen. \\ +</WRAP> 
-Bevor auf den Baustein selbst eingegangen wird, sollen kurz die verschiedenen Modi betrachtet werden:+===== 7.3 Timer 555 =====
  
-^Modus^weitere Bezeichnung^Erklärung^Anwendung^Beispiele^ +The 555 timer is sometimes referred to as "the time machine". It has historically been of great importance in the generation and detection of temporal signal sequences. \\ 
-|astabil|Oszillator, Multivibrator|Ausgangssignal wechselt periodisch den Wert|Erstellen eines periodischen, rechteckigen Signals, mit einstellbarer Pulsweite und Frequenz|Motoransteuerung, Dimmen von LEDs, Erzeugen von Tönen| +Before discussing the device itself, the various modes should be briefly considered:
-|monostabil|"Kippstufe", Monoflop|Ausgangssignal wird durch einen Trigger ausgelöst und geht nach einer definierten Zeit wieder auf 0V zurück|Verlängern von zu kurzen Pulsen, Einstellen einer festen Pulslänge|Konditionieren von Sensorsignalen eines Näherungssensors| +
-|bistabil|Flipflop|Setzen/Rücksetzen bei Über-/Unterschreiten von Schwellen|prellfreier Schalter, Schaltungen mit Hysterese|Zweipunktregler, z.B. für Heizelemente|+
  
-==== 7.3.1 Vergleich 555 und Microcontroller ====+Mode^other name^explanation^application^examples^ 
 +|astable|oscillator, multivibrator|output signal changes value periodically|creation of a periodic, rectangular signal, with adjustable pulse width and frequency|motor control, dimming of LEDs, generation of tones| 
 +|monostable|"flip-flop", monoflop|Output signal is triggered by a trigger and goes back to 0V after a defined time|Extending pulses that are too short, setting a fixed pulse length|Conditioning sensor signals of a proximity sensor| 
 +|bistable|flipflop|set/reset when thresholds are exceeded/fallen short|bounce-free switch, circuits with hysteresis|two-point controller, e.g. for heating elements|
  
-Zu sehen ist, dass es verschiedenste Anwendungen für dieses Bauteil gibt. Dabei kann man sich die Frage stellen, was die Anwendung dieses Bausteins von einem Microcontroller abgrenzt:+==== 7.3.1 Comparison 555 and Microcontroller ====
  
-^Eigenschaft^Microcontroller^Timer 555^ +It can be seen that there are a wide variety of applications for this component. The question can be asked what differentiates the application of this component from a microcontroller:
-|Kosten (Einzelstück, 2018)|ab 3ct (chin. µC, [[https://lcsc.com/product-detail/PADAUK_PADAUK-Tech-PMS150C_C129127.html|PADAUK PMS150C]])\\ ab 29ct (westl. µC[[https://www.mouser.de/ProductDetail/Microchip-Technology-Atmel/ATTINY9-TS8R?qs=sGAEpiMZZMvqv2n3s2xjsRLJ5ROJ0gc0Te0wtn3axF4%3d|ATtiny]]) | ab 30ct |  +
-|Kosten (>10'000, 2018)|ab ca. 2..3ct (chin. µC)\\ ab 20ct (westl. µC) | ab 2..3ct |  +
-|weitere Komponenten|Entstör-C| Entstör-C \\ Transistoren, Widerstände und weitere Kondensatoren \\ abhängig von der Anwendung| +
-|Komplexität|in Software|kaum vorhanden|  +
-|Flexibilität|Updates möglich|falls Potentiometer verwendet wurden, begrenzt möglich|  +
-|Vorteile für kleine Stückzahlen|leicht durch programmieren änderbar, \\ keine Bauteilstreuung |leicht über Umbestückung am Steckbrett änderbar, \\ keine Softwarebugs, \\ keine Tools notwendig| +
-Lange Zeit war der Timer 555 die kostengünstigste Lösung für die oben erwähnten Aufgaben. Aktuell (2018) sind die Preise für Timer 555 und Microcontroller in großen Stückzahlen etwa gleich. Dennoch befindet sich der Timer 555, aufgrund der Einfachheit immer noch in verschiedenen elektronischen Konsumgütern.+
  
-==== 7.3.2 Pinning und prinzipielle Schaltung====+^Property^Microcontroller^Timer 555^ 
 +|Cost (single unit, 2018)|from 3ct (chin. µC, [[https://lcsc.com/product-detail/PADAUK_PADAUK-Tech-PMS150C_C129127.html|PADAUK PMS150C]])|from 29ct (western µC[[https://www.mouser.de/ProductDetail/Microchip-Technology-Atmel/ATTINY9-TS8R?qs=sGAEpiMZZMvqv2n3s2xjsRLJ5ROJ0gc0Te0wtn3axF4%3d|ATtiny]]) | from 30ct 
 +|cost (>10'000, 2018)|from approx. 2..3ct (chin. µC)|from 20ct (westl. µC) |from 2..3ct | 
 +|other components|interference suppression|interference suppression|transistors, resistors and other capacitors |depending on the application| 
 +|Complexity|in software|hardly available| 
 +|Flexibility|Updates possible|if potentiometers were used, limited| 
 +|advantages for small quantities|easily changeable by programming, \no component scattering|easily changeable by reassembling on the board, \no software bugs, \no tools necessary| 
 +For a long time, the Timer 555 was the most cost-effective solution for the tasks mentioned above. Currently (2018), Timer 555 and microcontroller prices are about the same in large quantities. Nevertheless, due to its simplicity, the Timer 555 is still found in various consumer electronic products.
  
 +==== 7.3.2 Pinning and principle circuit====