555计时器需要Super Duper Vdd加固，最好的方法是什么？

我正在为（16位）频率传感器/计数器使用555计时器。

它通过计算由555定时器设置的125ms采样时间内读取的脉冲数来工作。重置并重复...

我在不稳定的操作中使用计时器。

• TH（高时间脉冲）是采样ON信号。

  使用高质量的POT设置和调整时间（+/- 5％调整范围）。

• TL（时间脉冲低电平）下降沿启动数据锁存读取->然后进行计数器复位操作

现在我把它放在面包板上。我正在为最终设计制作PCB，我想解决PCB设计中的以下问题。

这是问题所在：

测得的频率不是非常稳定（+/-〜3Hz @ 25kHz），需要一段时间才能稳定下来。

我认为这是因为采样时间受到Vdd导轨上噪声的影响。我在所有IC上都有去耦电容，但它在面包板上，因此可以预期。对于PCB布局，我想确保555定时器稳定在5v电压下，并且DCDC转换器输出稳定。

这是我对如何执行此操作的一些想法。

1. 使用导轨运算放大器和4v7参考来调节Timer Vdd @ 4v7
2. 使用铁氧体磁珠将定时器与所有其他IC进一步解耦。
3. 计时器使用单独的DCDC转换器。
4. 对定时器Vdd使用线性稳压器IC。

其中哪一种是确保恒定计时器Vdd值的最佳做法？

您测得的短期稳定性约为+/- 0.01％，这对于无补偿的RC计时器来说还不错。

您可以通过在计时电路中使用低温度系数的电阻器和电容器来改善它，可能是通过将引脚5旁路到地，将电路进行热和电隔离，在极端情况下控制烤箱的温度，并使用电池为电池供电。超低噪声线性稳压器和电容乘法器级，并在输出端使用光隔离。

但这只是愚蠢的。使用水晶，它们很便宜，而且好几个数量级。例如，一个100kHz的晶体，一个振荡器（74HCU04 +一个耦合电阻+负载电容）和一个四分频（例如74HC74）。该特定链接晶体的公差（绝对精度）为+/- 30ppm或25kHz时约为0.75Hz。短期稳定性将再次好得多。

您还可以订购可编程振荡器产品，其中可能有一个在您可用的范围内。

我认为您永远不会从555定时器获得所需的精度和稳定性。脉冲宽度由电阻器和电容器的值确定，这些元件的值将随温度和时间而变化。

为了获得精确的脉冲持续时间，您应该看一下带有数字计数器的晶体振荡器，以产生所需的脉冲。

尽管我对使用555定时器有很多美好的回忆，但令人遗憾的是，如今，具有晶体的廉价微控制器几乎始终是定时器的更好选择。

PIC16系列的某些器件具有很宽的电压范围（3.3-18V +），可以用一美元或零钱购买。

这更多是一个结论而不是解决方案...

我没有足够的时间使用晶体来设计新电路，所以我做了以下更改以尝试使PCB更好：

1. 精度更高，温度稳定的薄膜盖。我将2并联，以使电容更稳定。当一个电容器吸收/提供更多电流时，它会发热，从而导致其电容下降……从而使另一个电容器吸收/提供更多电流。这样您就可以进行一些调节了。陶瓷电容器并非总是如此，这是我以前使用的电容器。

2. 用于RC电路的高精度电阻器。我使用0.1％的容忍度，而不是1％。它们还具有4倍的温度稳定性。

3. 555定时器的4v稳压器。这样可以将555电压轨与其余数字终端隔离100倍（1％的线路调整率）。

4. 使用5k电位器而不是20k电位器来调整脉冲时间。减少了电位计不稳定所引起的误差。

5. 555定时器脉冲信号的缓冲输出。我使用LT1630将定时脉冲驱动到所有栅极，因此定时器IC不会驱动任何电流。如果输入驱动器的阻抗不够低，则栅极输入端可以彼此交互。我将约7个门控输入连接到定时脉冲，因此我想保证信号强。

结果：我得到了约.04％的精度（总线上的1位切换@〜2500dec值）。对于第一个电路，我获得了约0.5％的精度（我最初发布的精度是错误的），并且该值一直在漂移。新电路没有明显的漂移。因此，总之，使用质量更好的组件，我使精度提高了约10倍，并使它稳定且实际可用。

我知道这不是制造频率计数器的最佳方法，甚至不是最简单的方法，而是便宜又有效的方法。当我需要进行粗略的频率测量时，可能会再次使用它。

DB25端口使用8位高/低选择读取该值。LED仅用于调试。我总是在任何能让我的生活更轻松的地方添加LED。