Das Timer-IC NE 555 ist seit 1972 auf dem Markt und ist auch heute noch eine bei Hobby-Elektronikern
beliebte und vielfach verwendete integrierte Schaltung in einem 8-poligen DIL-Gehäuse.
Das IC ist unter der Bezeichnung 555 (mit 2 herstellerabhängigen Vorbuchstaben, z.B. NE555, LM555)
in der bipolaren Version und unter der Bezeichnung 7555 und TLC555 in der CMOS-Version erhältlich.
Unter der Bezeichnung NE556 gibt es eine Zweifach-Ausführung in einem 14-poligen DIL-Gehäuse.
Eine ausführliche Beschreibung und Analyse des Innenlebens der Schaltung ist in der Zeitschrift ELEKTOR,
Jg. 1989, Heft 6, S. 52 zu finden.
Betriebs und Grenzdaten des NE 555:
Betriebsspannungsbereich + Ub = + 4,5 bis 18 Volt, Ruhestromaufnahme typisch 12 mA,
maximaler Ausgangsstrom aus Pin 3: Ia,max = 200 mA, höchste Betriebsfrequenz ca. 500 kHz.
In der der bipolaren Version ist Pin 5 immer über einen Kondensator 10 nF bis 100 nF an Masse (GND) zu
legen.
Dieser Kondensator kann bei der CMOS-Version entfallen.
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Bild 1: Bild 1 zeigt die Grundschaltung des NE 555 als monostabilen Multivibrator (MMV). Die Impulsdauer am Ausgang (Pin3) des Timers ist gegeben durch td = 1,1 x R1 x C1. Die Taktfrequenz wird durch entsprechende negative Trigger-Impulse am Eingang (Pin 2) vorgegeben. Die Trigger-Impulse müssen kleiner als 1/3 x Ub sein, ihre Dauer muß kleiner als td sein. Letzteres kann durch Wechselspannungs-Ankopplung (wie in Bild 1 gezeigt) erreicht werden. Falls der Triggergenerator hinreichend kurze Triggerimpulse liefert, kann dieser direkt gekoppelt werden, wobei C3, R3 entfallen. |
Bild 3 zeigt einen spannungsgesteuerten monostabilen Multivibrator (MMV), dessen Ausgangs-Pulsdauer td von der am negativen Eingang des 741 eingespeisten Steuerspannung abhängt. Die Taktfrequenz (negative Pulse mit Pulsdauer < td) wird in Pin 2 des NE 555 eingespeist. (nach Funkschau 1979, H.51, S.664) |
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Bild 4 und 5: Bild 4 zeigt eine andere Schaltung eines spannungsgesteuerten monostabilen Multivibrators, bei dem die Pulsdauer von der an Pin 5 angelegten Spannung abhängt. Bild 5 zeigt die entsprechende Schaltung eines spannungsgesteuerten astabilen Multivibrators (= VCO voltage controlled oscillator), dessen Frequenz von der an Pin 5 angelegten Spannung abhängt. Die Bauteildimensionierung hängt von der gewünschten Anwendung ab. (nach Elektor 1989, H. 6, S.54) |
Bild 6 zeigt als Anwendungsbeispiel des AMV ein einfaches akustisches Ohm-Meter. Der gesuchte Widerstand Rx wird parallel zu R3 angeschlossen. Die dadurch veränderte Tonhöhe in einem an den Ausgang angeschlossenen Piezo-Hörer läßt einen Rückschluß auf die relative Größe des unbekannten Widerstandes Rx zu. |
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Bild 7: Wechselblinker. In der Grundschaltung des AMV nach Bild 2 ist t1 immer größer als t2. Ein Puls/Pausenverhältnis von 1 : 1, d.h. t1 = t2 läßt sich mit zwei Dioden im Eingangs-Netzwerk erzielen, die R2 beim Aufladen von C1 überbrücken (D1) und einen Strom durch R2 verhindern (D2). Damit wird t1 = 0,69 (R1 + P1) C1 und t2 = 0,69 (R2 + P1) C1, so daß t1 = t2 für R1 = R2. Mit P1 läßt sich die Blinkfrequenz einstellen. (Anmerkung: Durch den Einsatz von D2 ist die Blinkfrequenz nicht mehr unabhängig von + Ub. Falls dies unerwünscht ist, kann man D2 weglassen unter Inkaufnahme eines kleinen Ladestrom-Anteils durch R2 gegenüber dem größeren Ladestrom-Anteil durch D1.) Bild 8: Multivibrator mit variablem Puls/Pausenverhältnis. Die Schaltung entspricht der von Bild 7, wobei P1 hinzugefügt wurde. Mit P1 kann das Puls/Pausenverhältnis in bestimmten Grenzen und mit P2 die Pulsfrequenz verändert werden. Die Schaltung ist als Impulsgenerator für einen Modellbahn-Fahrregler dimensioniert. |
Bild 9: Multivibrator mit variablem Puls/Pausenverhältnis. |
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