Astabiler 555-Oszillator
Ein Timer blinkt von selbst
Der 555 ist ein integrierter Timer: viele Bauteile auf einem Chip. Astabil bedeutet fortlaufendes Umschalten ohne stabilen Ruhezustand. Ein Oszillator wiederholt Zyklen. Tastgrad ist der Hoch-Anteil; Periode ist die Zyklusdauer.
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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Warum es funktioniert
Ideale Standard-555-Zeiten mit Faktor 0.693. Keine Last, Startphase oder Leckströme. Das Diagramm zeigt berechnete Zeiten, keine physisch geprüfte Schaltung.
Laden über Ra + Rb, Entladen über Rb. Periode = 0.693 × (Ra + 2Rb) × C; Frequenz = 1/Periode. Tastgrad = (Ra + Rb)/(Ra + 2Rb). µF heißt Mikrofarad, ein Millionstel Farad. Hier ist C die Kapazität; Ra und Rb sind Widerstandswerte.
Schwierigkeit
Aufbauen · Aufbauen
Schalte mit Ra = Rb = 10 kΩ und C = 10 µF ein. Beobachte 4.81 Hz und 66.67%.
Brauchst du einen Tipp?
Ra = Rb = 10 kΩ; C = 10 µF → 4.81 Hz
Erforschen · Eine Größe ändern
Erreiche 0.9–1.1 Hz mit höchstens 60% Tastgrad.
Brauchst du einen Tipp?
Ra = 10 kΩ; Rb = 50 kΩ; C = 13 µF → 1.01 Hz
Selbst lösen · Aufgabe lösen
Erreiche 8–12 Hz mit 50–55% Tastgrad.
Brauchst du einen Tipp?
Ra = 1 kΩ; Rb = 10 kΩ; C = 7 µF → 9.82 Hz
Zusatzwissen und Schaltungsrezepte
Ein Timer blinkt von selbst
Ein nützliches Muster
Doppeltes C verdoppelt beide Zeitabschnitte und halbiert die Frequenz.
Außerhalb des Modells
Die Standardverbindung ergibt mehr als 50%; andere Schaltungen verändern Ladewege.
Eine typische Falle vermeiden
Ein echter 555 hat Strom- und Versorgungsgrenzen; sein Ausgang versorgt nicht jede Last direkt.
Nur C verdoppelt. Die ideale Frequenz…
- halbiert sich
- verdoppelt sich
- bleibt gleich
Weiterlesen
Laden und Entladen dauern doppelt so lange; Zyklen treten halb so oft auf.