Der NE555 ist seit 1972 auf dem Markt und ist der Standard-Baustein für alle zeitabhängigen Anwendungen in der praktischen Elektronik. Entwickelt wurde der 555’er um 1970/71 vom Schweizer Hans R. Camenzind. Im Jahr 2003 wurden vom NE 555 weltweit ca. 1 Milliarde Stück verkauft. Der 555’er enthält 23 Transistoren, 2 Dioden und 16 Widerstände, von drei dieser 5K.Ohm Widerstände, die die Referenzspannung für die beiden Komparatoren erzeugen, hat er auch seinen Namen. Er ist so universell einsetzbar, dass er als wichtigster integrierter Schaltkreis gilt. Und weil er das wohl auch für einig Zeit bleiben wird, möchte ich hier einige Schaltungen mit dem kleinen "Herr der Zeiten" vorstellen.
NE555 / LM555, Timer-Blockdiagramm
PINOUT des 555 Timers
- Pin 1. – Masse: Der Massepin verbindet den 555-Timer mit dem negativen (0 V) Potenzial.
- Pin 2. – Trigger: der negative Eingang zum Komparator Nr. 1. Ein negativer Impuls an diesem Pin „setzt“ das interne Flip-Flop, wenn die Spannung unter 1/3 Vcc fällt, wodurch der Ausgang von „LOW“ auf „ HIGH“ wechselt
- Pin 3. – Ausgang: Der Ausgangspin kann mit bis zu 200 mA Strom belastet werden. So dass kleine Lautsprecher, LEDs oder Motoren direkt angeschlossen werden können, größere Lasten müssen über Relais, Transistoren usw. gesteuert werden.
- Pin 4. – Reset: Dieser Pin wird zum „zurücksetzen“ des internen Flipflops verwendet, das den Zustand von Pin 3 steuert (Output). Pin 4 ist ein Aktiv-Low-Eingang und ist im Allgemeinen mit einem logischen „1“-Pegel verbunden. Um ein unerwünschtes Zurücksetzen des Ausgangs zu verhindern.
- Pin 5. – Steuerspannung: Dieser Pin steuert das Timing des 555, indem er den 2/3Vcc-Pegel des Spannungsteilernetzwerks übersteuert. Durch Anlegen einer Spannung an diesen Pin kann die Breite des Ausgangssignals unabhängig vom RC-Timing-Netzwerk variiert werden. Bei Nichtgebrauch ist er über einen 10-nF-Kondensator mit Masse verbunden.
- Pin 6. – Schwellenwert: Der positive Eingang zum Komparator Nr. 2. Dieser Pin wird verwendet, um das Flip-Flop zurückzusetzen, wenn die daran angelegte Spannung 2/3 Vcc überschreitet, wodurch der Ausgang vom „HIGH“- in den „LOW“-Zustand wechselt. Dieser Pin ist zudem direkt mit dem RC-Zeitschaltkreis verbunden.
- Pin 7. – Entladen: Der Entladepin ist direkt mit dem Kollektor eines internen NPN-Transistors verbunden, der zum „Entladen“ des Zeitkondensators nach Masse verwendet wird.
- Pin 8. – Versorgung +Vcc . Dies ist der Stromversorgungspin und liegt für allgemeine TTL 555-Timer zwischen 4,5 V und 15 V.
Unterschied zwischen LM555 und dem NE555
Für die meisten Schaltungen die ich zeige ist es egal ob ein NE555 oder ein LM555 verwendet wird. Allerdings ist zu beachten dass das Triggersignal beim NE555 Vorrang hat , während das Schwellenwertsignal beim LM555 Vorrang hat. Wenn Pin 2 (Trigger) weniger als 1/3 VCC beträgt, ist der Ausgang eines 555-Timers hoch, und wenn Pin 6 (Schwellenwert) größer als 2/3 VCC ist, ist der Ausgang niedrig. Der Ausgang des NE555 ist niedrig, wenn der Trigger-Pin niedrig ist, während der Schwellenwert-Pin hoch ist. Der Ausgang des LM555 hingegen bleibt selbst dann niedrig, wenn der Trigger-Pin niedrig ist, und wird nur hoch, wenn der Schwellenwert-Pin niedrig ist. Diese Tatsache solltest du beachten, wenn du einen NE555 verwendest anstatt des von mir verwendeten LM555.
Die Pinbelegung des NE555 und des LM555 ist gleich.
Technische Daten des LM555
- Produktkategorie: Zeitgeber & Support-Produkte
- Anzahl der internen Timer: 1 Timer
- Frequenzbereich: bis 500 kHz
- Versorgungsspannung - Min.: 4.5 V / Versorgungsspannung - Max.: 16 V
- Maximaler Ausgangsstrom: 200 mA
- Betriebsversorgungsstrom: 3 mA
- Verlustleistung: 613 mW
1.: NE555 / LM555 einfache astabile Kippstufe, Multivibrator
Eine astabile Kippstufe, auch astabiler Multivibrator genannt, ist eine elektronische Schaltung, die als Ausgangssignal nur zwei Zustände kennt, zwischen denen sie periodisch umschaltet. Dazu enthält sie zwei RC-Glieder als zeitbestimmende Schaltungsteile.
2.: NE555 / LM555 astabile Kippstufe mit Potentiometer, Multivibrator
Bei dieser Schaltung kann die Frequenz EIN/AUS Frequenz über einen Poti eingestellt werden.
3.: NE555 / LM555 astabile Kippstufe mit Diode, Multivibrator
Bei dieser Schaltung wird über eine zuschaltbare Diode die EIN/AUS Frequenz gleich und ungleich gestellt.
4.: NE555 / LM555 TOF (Timer Off Delay) Ausschaltverzögerungs-Timer
Dieser Timer-Funktionsbaustein realisiert eine Ausschaltverzögerung. Wechselt der Eingang am PIN 2 von HIGH nach LOW, wird das Ausschalten am Ausgang (PIN 3) um den "eingestellten" Zeitintervall verzögert.
5.: NE555 / LM555 TOF (Timer Off Delay) Ausschaltverzögerungs-Timer mit retrigger Eingang
Die gleiche Timer Funktion wie in Absatz 4. Nur das hier die Zeit beim erneuten Wechsel von HIGH nach LOW am PIN 2, resettet wird. Der Ausgang am PIN 3 wird also nur ausgeschaltet wenn, der Eingang am PIN 2, nicht erneut betätigt wird.
6.: NE555 / LM555 TON (Timer On Delay) Einschaltverzögerungs-Timer
Dieser Timer-Funktionsbaustein realisiert eine Einschaltverzögerung. Wechselt der Eingang am PIN 2 von HIGH nach LOW, wird das Einschalten am Ausgang (PIN 3) um den "eingestellten" Zeitintervall verzögert.
Unterschied zwischen TON und TOF
Bei der Timer-EIN-Verzögerung startet der Timer durch das Einschalten des Timer-Triggerbits und das Timer-Ausgangsbit wird eingeschaltet, wenn die Setup-Zeit abgelaufen ist. Bei der Timer-Ausschaltverzögerung wird das Timer-Ausgangsbit ausgeschaltet, wenn die Setup-Zeit nach dem Ausschalten des Timer-Eingangsbits verstrichen ist.
7.: NE555 / LM555 RS flip flop (RS - Flip-Flop)
Das RS-Flipflop hat zwei Eingänge: Reset (R) und Set (S). Mit Reset schaltet man den Ausgangszustand aus, mit Set schaltet man ihn ein. Solange keines von beiden Signalen kommt, bleibt der letzte Zustand erhalten.
8.: NE555 / LM555 Flankenschalter, toggle switch
Diese Schaltung hat die gleiche Funktion wie das RS-Flipflop, nur dass beim toogle switch, das umschalten zwischen EIN und AUS mit nur einem Taster ermöglicht wird. Solange der Taster nicht erneut gedrückt wird bleibt der letzte Zustand erhalten.
