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NE 555 Multivibrator

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NE 555 Multivibrator

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Astabiler Multivibrator (Taktgenerator) mit dem NE 555

Die einfachste Taktgeneratorschaltung mit dem NE555 oder 556 kommt mit nur drei zusätzlichen Bauteilen aus:

Wie diese Schaltung funktioniert, zeigt dieses hervorragende Video.de

Funktion in Stichworten

Dies passiert einmalig nach Einschalten der Betriebsspannung:

  • Die drei Rs der Innenschaltung sind alle gleich groß. Da sie zwischen +Ubatt und Masse hängen, bilden sie einen Spannungsteiler von 2/3 und 1/3 Ubatt. Bei Ubatt=6V liegen also oben 4V am Negativ-Eingang (der über den Pin CONTROL VOLTAGE nach draußen geführt ist) und unten 2V am positiv-Eingang des jeweiligen Komparators an.
  • Anfänglich ist der Kondensator C noch nicht geladen, lädt sich aber unmittelbar nach Anlegen der Betriebsspannung über R2 und R1 auf, da das FF anfänglich gesetzt ist und der Transistor gegen Masse sperrt.
  • Die Spannung über C an den Pins TRIGGER und THRESHOLD steigt beim Laden von C an.

Dies passiert zyklisch immer wieder:

  1. Sobald die Spannung an TRIGGER und THRESHOLD unter 2V ist, liegt am Ausgang des unteren Komparators HIGH an, da mit 2V als höhere Spannung verglichen wird.
    1. Der HIGH-Pegel setzt das Flipflop.
    2. Da das FF einen invertierenden Augang hat, ist an dieser Stelle LOW-Pegel.
    3. Der Transistor zwischen GND und dem Pin DISCHARGE sperrt, was bedeutet dass C aufgeladen wird.
    4. Am Ausgang (Pin OUTPUT) ist wieder HIGH, da das Signal im Ausgangsverstärker erneut invertiert wird.
  2. Wenn die Spannung über C höher als 2V aber kleiner als 4V ist, passiert nichts weiter, da beide Komparatoren nicht darauf anspringen. Der Zustand des FF bleibt unverändert.
  3. Steigt die Spannung über C nun auf über 4V, liegt plötzlich am Ausgang des oberen Komparators HIGH an, da dieser prüft ob die Spannung am positiven Eingang höher ist als 4V.
    1. Der HIGH-Pegel setzt das Flipflop zurück.
    2. Das bedeutet einen HIGH-Pegel am invertierten Ausgang des Flipflops.
    3. Der Transistor schaltet durch das HIGH Potential an seiner Basis durch, dadurch liegt Pin DISCHARGE plötzlich auf Masse und C wird über R1 entladen.
    4. Pin OUTPUT ist durch erneute Invertierung LOW.
  4. Fällt die Spannung an C auf unter 2V beginnt das Spiel von Neuem (wieder zu Punkt 1), weil sich der untere Komparator wieder angesprochen fühlt.

Berechnungen

Berechnung der Frequenz in Abhängigkeit von R1, R2 und C

Bitte Punkt als Dezimaltrennzeichen benutzen!
R1:
R2:
C:
High-Periode:
Low-Periode:
Periodendauer T:
Frequenz f*:

*In der Realität soll die maximale Frequenz des 555 bei 2MHz liegen.

Pinouts von 555 und 556

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