Tricky Circuit

Monostabiler 555-Impuls

Antworte auf einen Druck mit einem Zeitimpuls

IC bedeutet Integrated Circuit, integrierte Schaltung: viele Komponenten auf einem Chip. Der 555 arbeitet monostabil: ein Ruhezustand und ein zeitlich begrenzter Impuls nach einem Auslöser. µF ist Mikrofarad, ein Millionstel Farad Kapazität; ms Millisekunde, ein Tausendstel Sekunde.

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EXPERIMENTIERTISCH

Ändere die Schaltungseinstellungen, sage die Messwerte voraus und prüfe eine Aufgabe. Dies sind Lernmodelle; die Annahmen werden in jeder Lektion erklärt.

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So funktioniert es

Ein idealer Auslöser bei Zeit null, Versorgung 5 V. Der Zeitregler wählt einen Messzeitpunkt, keine laufende Uhr. Keine erneute Auslösung, Kontaktprellen oder realen 555-Grenzen. Kein Hardwaretest.

Impulsdauer T = ln(3) × R × C ≈ 1.099RC. R ist Zeitwiderstand, C Kapazität; ln natürlicher Logarithmus. Der Kondensator lädt gegen 5 V. Bei 2/3 der Versorgung endet der Impuls; das Modell setzt seine Spannung danach auf null.

Schwierigkeit
  1. Aufbauen · Beobachte

    Schalte mit 10 kΩ, 10 µF und vergangener Zeit 50 ms ein. Lies Ausgang 5 V und Dauer etwa 109.861 ms.

    Brauchst du einen Tipp?

    10 kΩ; 10 µF; 50 ms → 5 V; 109.861 ms

  2. Erforschen · Stelle ein

    Behalte 10 kΩ und 10 µF; wähle mindestens 120 ms. Erziele Ausgang 0 V.

    Brauchst du einen Tipp?

    10 kΩ; 10 µF; 120 ms → 0 V

  3. Selbst lösen · Entdecke die Grenze

    Entwirf einen Impuls von 950–1050 ms und wähle 500 ms, sodass der Ausgang 5 V bleibt.

    Brauchst du einen Tipp?

    10 kΩ; 91 µF; 500 ms → 999.737 ms; 5 V

Zusatzwissen und Schaltungsrezepte

Antworte auf einen Druck mit einem Zeitimpuls

Ein nützlicher Zusammenhang

Doppeltes R oder C verdoppelt die ideale Dauer. Entscheidend ist das Produkt, nicht die Summe.

Ein überraschendes Detail

ln(3) ergibt sich aus der Ladung auf zwei Drittel der Versorgung, nicht auf die volle Spannung.

Eine typische Falle vermeiden

Der Regler löst keine wiederholten Impulse aus: Er zeigt einen Zeitpunkt nach einem einzigen sauberen Auslöser.

Nur C verdoppelt sich. Der Impuls dauert…

  1. halb so lang
  2. doppelt so lang
  3. gleich lang
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T ist proportional zu RC. Doppelte Kapazität bedeutet doppelte Ladezeit.

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