Das universelle Timer-IC NE555

©Norbert Meier 2019

Einleitung

Mit dem universellen Timer-IC NE555 lassen sich mit wenigen externen Bauelementen Ein-Aus-Schaltungen
realisieten.

Die PIN-Belegung ist folgende:

Lötleiste als Montagehilfe

Das IC NE555 wird in eine doppelreihige und 8-polige Fassung (DIP Dual in-line Package) gesteckt, die sich
in einer Lochrasterplatine befindet. Als Montagehilfe habe ich die 8 Anschlüsse der DIP-Fassung über Draht-
brücken auf einer doppelreihigen Lötleiste angelötet.

Die Blinkschaltung

Eine mögliche Anwendung für unsere Modelleisenbahn ist ein Blinklicht an einem beschrankten Bahnübergang mit
Andreaskreuzen. Bevor die Schranken sich absenken, beginnen die roten Warnlampen in den Andreaskreuzen zu
blinken. Die Blinkfrequenz beträgt etwa zwei Sekunde. Die nachfolgend dargestellte Schaltung mit dem NE555
ist eine Blinkschaltung, die auch astabiler Multivibrator oder auch astabiler Kippaschaltung genannt wird.

Kurzbeschreibung der Schaltung:

Nach dem Einschalten der Versorgungsspannung wird der Kondensator C1 über den Widestand R1 und der Diode D
aufgeladen. Von Bedeutung für die Funktionsweise im NE555 ist der Spannungsteiler mit den drei 5 Kiloohm-
widerständen. Erreicht die Kondensatorspannung 2/3 von Uo an der Schaltschwelle (Pin 6), dann steuert der
Komparator K1 über den Eingang R am Flip-Flop den Ausgang Q auf High. Der Transistor Tr wird leitend und
damit kann sich der Kondensator über R2 entladen. Unterschreitet die Kondensatorspannung 1/3 von Uo setzt
K2 das Flip-Flop an Q auf low und Tr wird hochohmig. Die Aufladung von C1 beginnt von neuem.

Die Blinkschaltung für ein Andreaskreuz

Die beiden Widerstände R1 und R2, die Diode D und die beiden Kondensatoren C1 und C2
sind von außen angelötet.

Die Zeitdauer T_high und T_low sind gleich und lassen sich berechnen mit der Formel

T_high = T_low = 0,69 . R1 . C1 = 0,69. 15 kOhm . 100 µF = 1,03 s

Periodische Auf- und Entladung von C1

Um den sägezahnartigen Spannungsverlauf am Kondensator C1 am Oszillografen darstellen zu können, muß
eine höhere Frequenz gewählt werden. Der Kondensator C1 wurde daher auf den Wert C1 = 1 µF verkleinert.
Die geänderte Schaltung mit den beiden Messpunkten MP1 und MP2 zeigt das folgende Bild:

Der Spannungsverlauf an beiden Messpunkten wurde mit einem digitalen Speicheroszillografen RIGOL DS1052E
aufgezeichnet.
Der Ausgang MP2 zeigt das Rechtecksignal.

Die gelbe Kurve zeigt den Spannungsverlauf am Kondensator C1. Bei 4 Volt beginnt die Aufladung bis auf
8 Volt, dann folgt die Entladung bis herab auf 4 Volt.

Die blaue rechteckförmige Verlauf zeigt den Spannungsverlauf am Ausgang (Pin 3) vom NE555.