Der NE555 in der Praxis

Der NE555 ist ein bewährtes Bauteil, das in vielen Anwendungen eingesetzt werden kann. Damit die Schaltungen im praktischen Einsatz zuverlässig funktionieren, sollte man ein paar Punkte beachten.

Beschaltung von Pin 2, 6 und 7

Im NE555-Datenblatt steht unter „DC AND AC ELECTRICAL CHARACTERISTICS“, dass die Timing-Widerstände (RA, RB), hier in den Schaltungen in der Regel R1 und R2, zwischen 1 kOhm und 100 kOhm liegen dürfen. Durch Übergangswiderstände und schlechter Kontakte des Steckbretts kann es sein, dass ein Widerstand von 100 kOhm schon zu groß ist und deshalb manche Schaltungen nicht mehr funktionieren.

Beschaltung des Pin 4 (Reset)

Der Rücksetzeingang des internen RS-Flip-Flops ist an Pin 4 (Reset) herausgeführt. Da es sich um einen digitalen Eingang handelt, darf er nicht offen bleiben. Sonst nimmt der NE555 unbeabsichtigte Zustände an. Wird der Reset-Eingang schaltungstechnisch nicht gebraucht, dann sollte der Pin 4 direkt mit +VCC verbunden werden.

Beschaltung von Pin 5 (Control Voltage)

Störungen durch die Versorgungsspannung an den Referenzspannungseingängen der internen Komparatoren können zu Fehlfunktionen führen. Deshalb wird in der praktischen Anwendung des NE555 ein kleiner Kondensator mit 10 nF gegen GND geschaltet empfohlen, um Probleme von Anfang an ausschließen zu können. Wenn man nur ein wenig mit dem NE555 experimentiert ist das nicht zwingend notwendig.

Durch eine schlechte Stabilisierung der Versorgungsspannung an Pin 8 (+VCC) kann es zu unerwarteten Verhaltensweisen wie Schwingen, Fehlfunktionen und unregelmäßige Ausgangssignale kommen. In der praktischen Anwendung des NE555 wird deshalb ein Stützkondensator für die Versorgungsspannung direkt am Timer-IC zwischen Pin 8 (+VCC) und Pin 1 (GND) empfohlen.

Dabei können die Empfehlungen teilweise sehr unterschiedlich ausfallen:

• Mal ist die Rede davon, dass ein einfacher Wickelkondensator mit 100 nF ausreichend sein soll.
• Dann wird ein Stützkondensator von 100 bis 220 μF empfohlen.
• Andere Lösungen schalten zwei Kondensatoren mit einer großen und einer kleinen Kapazität parallel.

Was ist da jetzt richtig? Generell hat ein Kondensator zwischen +VCC und GND an einem IC die Aufgabe die Versorgungsspannung zu glätten und Spitzen zu reduzieren.

Im Datenblatt vom NE555 wird ein Keramik-Kondensator mit 100 nF zwischen Pin 8 und Pin 1 empfohlen.

In digitalen Schaltungen werden oft zwei Kondensatoren mit unterschiedlicher Kapazität parallel geschaltet, um verschiedene Anforderungen an die Spannungsstabilisierung und Entstörung zu erfüllen.

• Ein kleinerer Keramikkondensator (z. B. mit 100 nF) wird verwendet, um hochfrequente Störungen zu filtern, die durch schnelle Schaltvorgänge in digitalen Schaltungen entstehen können.
• Ein größerer Elektrolyt-Kondensator (z. B. mit 10 µF) dient dazu, niederfrequente Spannungsschwankungen auszugleichen und die Gleichspannung zu glätten.

Die Kombination unterschiedlicher Kondensatoren mit unterschiedlichen Kapazitäten sorgt für eine stabilere Spannungsversorgung an einem IC, da sie unterschiedliche Frequenzbereiche abdecken können.