Astabile Kippstufe mit dem NE555 IC

IMG_5885Wie schon in meinem letzten Beitrag über mein neues Oszilloskop erwähnt, hatte ich vor einiger Zeit mal eine kleine Schaltung mit einem 555er IC aufgebaut. Dieser IC ist ja quasi weltberühmt, weil er so universell ist und daher so unglaublich oft für alles mögliche (und unmögliche) eingesetzt wird. Leider ist sein Erfinder, der Schweizer Ingenieur Hans Camenzind im August letzten Jahres verstorben! :-(

Weil der “Timer IC” NE555 so universell ist, reizt er natürlich auch viele Bastler, damit viele verschiedene Dinge zu basteln. Auch das beliebte O’Reilly MAKE Magazin/Blog ruft immer mal wieder zur Kreativität mit dem 555 auf, zuletzt in der “555 Week“:

Ich bin auf diesem Weg über eine schöne Schaltung gestolpert, die die Kollegen der Site Sonodrome gebastelt haben:

Der Schaltplan dazu sieht so aus:

hansDie Jungs und Mädels bei Sonodrome machen noch ganz andere, verrückte Sachen mit dem 555 Timer IC, z.B. diesen Step-Sequencer.

Ich habe die Schaltung mal auf einem Breadboard nachgebaut:

Allerdings mit einem BC547 Transistor, da ich keinen BC337 zur Hand hatte. Den Elko habe ich ebenfalls verändert: da ich es etwas schneller pulsierend haben wollte, bin ich von den ursprünglichen 470μF auf 220μF runtergegangen.

Was geht da ab?

Um die Schaltung besser visualisieren (und damit verstehen) zu können, habe ich den Kanal 1 meines neuen Oszilloskops so angeschlossen, dass ich den Takt (also die rote LED, die an Pin 3 des 555 hängt) sehen kann, nämlich direkt am Pin 3 (Output) des ICs. In den Oszi Screenshots ist das die gelbe Kurve. Kanal 2 habe ich so angeschlossen, dass das Pulsieren der anderen (blauen) LED sichtbar wird: am Pin 6 (Threshold) des ICs bzw. am Plus-Pol des Elkos. Das sieht am Oszilloskop dann z.B. so aus:

NE555bild02Man sieht schön, dass (und wie, nämlich nicht linear) der Elko geladen wird, wenn der Takt auf HIGH geht und wieder entladen wird, wenn der Takt wieder auf 0V fällt. Eine komplette Periode dauert (mit den verwendeten Bauelementen) 3.48 Sekunden. Interessanterweise fällt die Spannung am Elko nicht unter 2.8V ab (und steigt nicht über 6V), dennoch geht die blaue LED am Ende des Entladevorgangs aus. Da fehlts mir noch an den Elektronik-Grundlagen, um mir einen Reim darauf zu machen. Vielleicht schreibts mir ja jemand, der sich damit auskennt in einen Kommentar?! ;-)

Aber dann dachte ich mir: wenn ich wirklich das Leuchten der LEDs visualisieren will, muss ich auch direkt an den LEDs messen, insbesondere also auch nach deren Vorwiderstand, der ja hier mit 1kΩ reichlich bemessen ist. Und dann zeigt sich schon ein anderes Bild, vor allem bei der pulsierenden blauen LED:

NE555bild03

Der Strom für die blaue LED pendelt jetzt nur noch zwischen 2.36V und 2.8V. Dabei steigt die Kurve schnell an und fällt schnell ab, bleibt aber über die Periodendauer gesehen eher länger im höheren Bereich (also eher an 2.8V). Die y-Achse ist in diesem zweiten Screenshot schon vergrößert: ein Kästchen sind jetzt 1V für beide Kanäle (im ersten Screenshot waren es 2V).

Natürlich musste ich mir diese Kanal-2-Kurve genauer ansehen:

NE555bild04Hochspannend! Das sieht ja abgefahren aus! Das erklärt sehr gut, warum die blaue LED bei mir hier immer so schnell hell wird und kaum (kurz) aus ist. Was ich jetzt allerdings leider (noch) nicht weiß: wie muss man die Schaltung verändern, damit man hier in der cyan-farbenen Kurve einen möglichst linearen An- und Abstieg sieht, so dass die blaue LED möglichst gleichmäßig an- und ausgeht? Freiwillige vor! Die Kommentare sind eröffnet! ;-)

2 Gedanken zu „Astabile Kippstufe mit dem NE555 IC“

Hinterlasse eine Antwort

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind markiert *

Du kannst folgende HTML-Tags benutzen: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>