NE 555

RC Kipp- oder Timerschaltung

Übersicht
Das obige Bild zeigt die Innenbeschaltung des NE 555 sowie sein Pinout. Der Baustein wird mit einer Spannung zwischen 4,5V und 15V betrieben. Diese wird intern über Widerstände in drei gleichgrosse Teilspannungen aufgeteilt. Dabei liegt 1/3 Ub an dem nicht invertierenden Eingang des Trigger-Komperators (trigger – anstossen, auslösen) und 2/3 Ub an dem invertierenden Eingang des Threshold-Komperators (threshold – Grenzschwelle). Die Ausgänge der Komperatoren sind an einem R/S FlipFlop-angeschlossen, das einen übergeordneten Rücksetzeingang besitzt.

Der Pin RESET
Wird an dessen zugeordnetem Pin das Bezugspotential GND angelegt, so setzt das Flip-Flop seinen Ausgang zurück. Der Pin Output (Ausgang) führt nun ebenfalls das Bezugspotential. Der Ausgang ist als Gegentaktendstufe aufgebaut und kann 200mA liefern bzw. aufnehmen. Bei einer Versorgungsspannung von 5V sind seine Signale TTL-kompatibel.

Der Pin Disch
Wie oben im Bild zu sehen ist, wird er Pin Discharge immer dann aktiv, wenn das Flip-Flop im Ausgang durch ein Resetsignal oder den Thresholdkomperator zurückgesetzt wird. In diesem Fall erscheint im Ausgang des Flip-Flops ein log1-Signal, welches den angeschlossenen Transistor gegen das Bezugspotential durchschaltet. Vom Discharge Pin kann nun eine positive Ladung gegen das Bezugspotential abfliessen (offener Collektor). Typischerweise wird dies die Ladung eines extern mit dem Pin verbundenen Kondensators sein, der auf diesem Weg entladen werden kann.

Monostabile Kippstufe
An der nachfolgend gezeigten Beschaltung des NE 555, welche aus ihm eine getriggerte monostabile Kippstufe macht, wird seine interne Funktion deutlich.

C2=10nF, Rr= 4,7kOhm, R und C bestimmen die Rückfallzeit

Verzögerungszeit: td = 1,1 • R • C

Astabile Kippstufe

C2=10nF, Rr= 4,7kOhm, R1,R2 und C bestimmen die Taktzeiten

Impulszeit ohne Diode: t1 = 0,69 • (R1 + R2) • C
Pausenzeit ohne Diode t0 = 0,69 • ( R2) • C
Periodendauer ohne Diode: tp = 0,69 • (R1 + 2 • R2) • C

Aus diesen Formeln geht hervor, dass die Einschaltzeit der obigen Schaltung immer länger sein muss, als die Ausschaltzeit. Nur wenn R1 gegenüber R2 klein ist verbessert sich dieses Verhältnis. Gleiche Impulszeiten erhält man jedoch, wenn man die Diode D einfügt und R1 und R2 gleich gross sind.

Impulszeit mit Diode: t1 = 0,69 • R1 • C
Pausenzeit mit Diode t0 = 0,69 • R2 • C
Periodendauer mit Diode: tp = 0,69 • (R1 + R2) • C

Eine Umkehrung der Impulszeiten, also lange Ausschaltzeiten und kurze Einschaltzeiten lassen sich nur durch eine Invertierung des Ausgangssignals erreichen.

Zurück zur Startseite