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1970/71 entwickelte der Schweizer Ingenieur Hans Camenzind für die Firma Signetics eine Timerschaltung in einem Chip. Ab 1972 wurde das Bauteil als NE555 in Serie produziert und war auf Anhieb ein Erfolg. Auch heute kann es noch gekauft und eingesetzt werden.
Das Video erklärt das Grundprinzip und zeigt, wie man damit einen astabilen Multivibrator realisiert.
Der Aufbau
Die wichtigsten Elemente sind die zwei Komparatoren und die drei identischen Widerstände. Ein invertierendes Flip-Flop und ein invertierender Verstärker erzeugen das Ausgangssignal. Damit auch astabile Multivibratoren aufgebaut werden können, wird über einen Transistor ein Entladeausgang zur Verfügung gestellt. Genauere Informationen sind unter anderem auf Wikipedia zu finden.
Wie funktioniert ein Flip-Flop
Das Flip-Flop ist ein Element, auf das ich bisher noch nicht eingegangen bin. Wir finden es im 555 zwischen den beiden Komparatoren und dem Verstärker. Es ist in der Lage, einen gesetzten Zustand zu halten, auch wenn das auslösende Signal nicht mehr vorhanden ist. Wichtig in unserem Fall sind die beiden Eingänge R (reset) und S (set).
Eine positive Spannung am S Eingang setzt den Ausgang ebenfalls auf +. Da es sich um ein invertierendes Flip-Flop handelt, erhalten wir aber am Ausgangspin ein -.
Dieser Zustand wird gehalten und kann erst durch ein positives Signal am R - Eingang gewechselt werden.
Eine positive Spannung am R Eingang setzt den Ausgang auf -. Da es sich um ein invertierendes Flip-Flop handelt, erhalten wir aber am Ausgangspin ein +.
Dieser Zustand wird ebenfalls gehalten und kann erst durch ein positives Signal am S - Eingang gewechselt werden.
Der astabile Multivibrator
Frequenzbestimmend sind C, R1 und R2. Der 10 nF Kondensator an Pin 5 dient nur der Stabilität der Schaltung und soll unkontrollierte Schwingungen verhindern. Der Reset würde durch Ground am Resetpin 4 ausgelöst. Deshalb wird dieser fest mit + verbunden.
Die genaue Funktionsweise wird im Video erklärt.