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NE555-Oszillator: Impulsdauer und Impulspause

Sobald die Schaltung mit Spannung versorgt wird, wird an ihrem Ausgang ein rechteckiges Signal erzeugt. Für die Entstehung des Signals sind die Widerstände R1 und R2 sowie der Kondensator C1 verantwortlich. Durch entsprechende Auswahl der drei Komponenten kann so die Frequenz des Ausgangssignals als auch die Impulsdauer t_HIGH und Impulspause t_LOW eingestellt werden. Die entsprechenden Formeln sehen wie folgt aus:

t_HIGH = C1 * (R1 + R2) * ln(2)
t_LOW = C1 * R2 * ln(2)

Die Impulsdauer gleicht der Ladezeit des Kondensators C1 über die Widerstände R1 und R2. Die Impulspause entspricht der Entladezeit des Kondensators C1 über den Widerstand R2. Charakterisch für die Schaltung ist, dass die Impulsldauer immer größer ist als Impulspause.

Auch diese Schaltung funktioniert, sobald sie an Spannungsversorgung angeschlossen wird. In dieser Konstellation von R1, R2 und C1 erfolgt das Laden des Kondensators über den Widerstand R1. Das Entladen erfolgt über den Widerstand R2. In Folge können Impulsdauer und Impulspause beliebig eingestellt werden. Bei Bedarf kann auch ein Impuls-Pausen-Verhältnis von 1:1 eingestellt werden. In diesem Fall haben die Widerstände R1 und R2 den gleichen Wert. Für die Berechnung der Impulsdauer und Impulspause werden folgende Formeln verwendet:

t_HIGH = C1 * R1 * ln(2)
t_LOW = C1 * R2 * ln(2)

Für beide Schaltungen gilt:
Periode T = t_HIGH + t_LOW.
Frequenz = 1 / T

Beispiel:

Bei Verschaltung des Timers NE555 als astabiler Multivibrator verwendete man zwei Widerstände R1 und R2 im Wert von R1 = 6,8 kOhm und R2 = 10 kOhm. Bei Wahl des Kondensators entschied man sich für die Kapazität von 47 µF. Es gilt die Impulsdauer des Ausgangssignals zu berechnen. Auf zusätzliche Anbindung einer Diode hat man verzichtet.

Eingabe:

Ergebnisse:

Die Impulsdauer des Ausgangssignals (t_HIGH) beträgt 0,54 Sek.

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