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.
Verzögerungszeit: td = 1,1 • R • C
Astabile Kippstufe
C2=10nF, Rr= 4,7kOhm, R1,R2 und C bestimmen die Taktzeiten
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.
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