NE555
Geschichte
Der NE555 ist wohl der bekannteste und beliebteste IC unter Hobbyelektronikern. Er wurde 1971 von Signetics entwickelt und ist bis heute der meistverkaufte IC der Welt.
NE555 Familie
Den NE555 gibt es von verschiedenen Herstellern wodurch er sich teilweise in der maximalen und minimalen Betriebsspannung bzw. der maximalen und minimalen Betriebstemperatur unterscheidet.
- NE555
- SA555
- LM555
- SE555
Der NE555 ist in folgenden Gehäusen verfügbar:
Zudem gibt es auch zweifache (NE556) und vierfache (NE558) Ausführungen vom NE555.
Anwendung
Der NE555 wird sehr häufig in Timer oder Oszillatorschaltungen verwendet, kann aber für nahezu alles verwendet werden. Der Kreativität der Bastler ist kaum eine Grenze gesetzt.
Technische Daten
- Betriebsspannung: 4,5V DC bis 16V DC
- Stromaufnahme: 6mA
- Frequenzbereich: einige Tage bis 500 khz
Interner Aufbau
Der NE555 besteht im Wesentlichen aus 2 Komperatoren, 1 SR Glied und jenen 3 Widerständen mit je 5 kOhm die dem IC seinen Namen geben. (3x 5 kOhm -> 555).
Schaltungsbeispiele
Astabile Kippstufe
Eine astabile Kippstufe mit dem NE555 ist viel genauer und temperaturunabhängiger als vergleichbare Schaltungen in einfacher Ausführung mit 2 komplementären Transistoren.
Der NE555 hat 3 interne Widerstände an denen jeweils 1/3 von Ub abfallen.
Bei einer Versorgungsspannung von 12 Volt fallen somit an jedem Widerstand 4 Volt ab.
Im NE555 sind 2 Komparatoren verbaut. Wenn die Spannung an Pin 6 größer als 8 Volt (R2+R3) ist, schaltet Komparator 1 durch, der Ausgang (Pin 3) wird GND gezogen und Discharge (Pin 7) lässt den Kondensator entladen.
Wenn die Spannung an Pin 6 kleiner als 4 Volt (R3) ist, schaltet Komperator 2 durch, der Ausgang (Pin 3) wird auf VCC gezogen und Discharge (Pin 7) wird hochohmig.
Je nachdem, wie groß der Widerstand des Potentiometer ist, läd sich der Kondensator schneller, oder langsamer.
Dadurch wird die Frequenz bestimmt.
Um ungewollte Schwingungen des NE555s bei besonders hohen Taktfrequenzen zu verhindern, wird der CV-Eingang (Pin 5) mit einem 10nF Kondensator gegen Masse geschaltet.
Monostabile Kippstufe
Der Monoflop ist mit einem abfallverzögertem Zeitrelais zu vergleichen. Bei einem kurzen Eingangsimpuls kippt die Schaltung nach einer bestimmten Zeit in ihren Ruhezustand zurück. Es diese Schaltung hat nur einen stabilen Zustand wodurch sich der Name ableitet.
Die Schaltung arbeitet mit kurzen 0V Signalen als Eingangsimpulsen. Da solche Impulse in
der Praxis nicht üblich sind muss man erstmal den Eingang invertieren. Hierzu wird der
Transistor Q1 in Emitterschaltung verwendet welcher bei durchgeschalteter
Collector-Emitterstrecke den Triggereingang des 555 auf Masse legt und somit ein Low
erzeugt. Erhält der 555 ein Low signal so wird der Pin 7 deaktiviert. Nun kann sich unser
Timerkondensator C1 aufladen. Wenn dieser 66% (interner Widersand R2+R3) von Ub erreicht
hat wird der zweite Komperator (Pin6) geschaltetet welcher den Ausgang wieder zurücksetzt
und dafür sorgt dass der Kondensator über R1 wieder entladen wird.