In den beiden ersten Teilen der Kurz-Serie über den Astabilen Multivibrator mit dem Baustein NE555 ging es um den internen Aufbau des NE555 und um die prinzipielle Funktionsweise der Schaltung. In diesem Artikel wird es nun um die Berechnung der Impuls- und Pausezeiten gehen.
Das Datenblatt des NE555 gibt zur Berechnung der Zeiten einen Faktor 0,693 an.
Da die Ladung- und Entladefunktion den Verlauf einer e-Funktion hat, wird es in dem folgenden Video etwas mathematisch. Um zu verstehen, woher der Faktor 0,693 kommt, sollten Die die Begriffe „e-Funktion“ und „natürlicher Logarithmus“ für das folgende Video geläufig sein.
Die Funktionsweise der Schaltung
Nach dem Einschalten der Schaltung ist der Kondensator zunächst entladen. Die Spannung am Kondensator beträgt also UC=0V.
Wie im vergangenen Video bereits gezeigt, wir wird der Kondensator anschließend geladen, bis er die Schwellspannung von 4 V erreicht hat.
Dann schaltet der NE555 die Ausgangsspannung auf Masse und der Kondensator entlädt sich wieder. Aber nur bis er die untere Schwellspannung von UC=2V erreicht hat. Danach wird der Ausgang des NE555 wieder auf die Betriebsspannung geschaltet. In unserem Beispiel sind das 6V schaltet.
Das Aufladen von 0V auf 4V erfolgt also nur beim ersten Mal. Die späteren Ladezeiten sind kürzer, weil der Kondensator bereits auf 2 V aufgeladen ist.
Berechung der Ladezeit
Wie berechnen wir nun aber die Zeit zwischen der Aufladung von 2 V auf 4 V.
Hierzu kann man folgenden Trick anwenden.
Man berechnet zunächst die Aufladezeit von 0 bis 4 V und zieht dann die Zeit ab, die der Kondensator für die Aufladung von 0V auf 2 V benötigt hätte.
Berechnung der Entladezeit
Die Entladezeit ist einfacher zu berechnen.
Der Kondensator ist auf 4 Volt aufgeladen und entlädt sich dann auf 2 V. Hierfür haben wir eine einfache e-Funktion, mit der wir die Entladezeit berechnen können..
Im Video werde ich das ganze einmal durchrechnen .
Abschließend werde ich noch zeigen, wie man annähernd gleiche Zeiten für Puls und Pause realisieren kann.
