Experimente: Ausgang (Output) vom NE555
Der Ausgang (Pin 3) am NE555 ist ein digitaler Ausgang, der entweder den Zustand HIGH oder LOW annimmt. Abhängig von der Beschaltung der Eingänge. Die Frage ist jedoch, was genau für Spannungen am Ausgang anliegen, wenn dort die Zustände HIGH und LOW herrschen. Das wollen wir feststellen, indem wir mit einem Messgerät oder Mini-Voltmeter die Spannung am Ausgang messen. Außerdem wollen wir dabei auch noch feststellen, wie sich der Ausgang unter Last verhält.
Die hier dargestellte Schaltung mit dem NE555 macht wenig Sinn, weil funktional nur der Reset des internen Flip-Flops beschaltet ist. Das ist die einfachste Art, den Ausgang in die beiden definierten Ausgangszustände umzuschalten.
Bauteile
Liste
- IC1: Timer NE555
- R1: Metallfilm-Widerstand, 100 kOhm (Braun-Schwarz-Schwarz-Orange)
- R2: Metallfilm-Widerstand, 5,1 kOhm (Grün-Braun-Schwarz-Braun)
- R3: Metallfilm-Widerstand, 5,1 kOhm (Grün-Braun-Schwarz-Braun)
- S1: Taster
- LED1: Leuchtdiode, rot
- LED2: Leuchtdiode, grün
Kennzeichnung und Anschlussbelegung
Experimente
Grundzustand
Nach dem Einschalten wird die grüne LED leuchten, weil der interne Reset über den Widerstand R1 an VCC liegt und die Eingänge Trigger und Threshold auf GND liegen. Dadurch hat der Ausgang den Zustand HIGH (= +VCC) und es fließt über die LED2 ein Strom nach GND.
Durch Drücken des Tasters S1 schaltet man den Ausgang auf Low um, wodurch die rote LED leuchten wird.
Beobachtungen, Erkenntnisse und Erklärungen
Spannung von +VCC
Misst man mit dem Messgerät oder Mini-Voltmeter die Spannung von +VCC so misst man die Spannung an der belasteten Spannungsquelle.
Spannung an OUT
Misst man die Spannung an OUT (Pin 3), dann misst man im Grundzustand die Spannung von HIGH, die ungefähr 0,6 bis 0,7 Volt unter der Spannung an +VCC liegen dürfte.
Die Differenz kommt durch die bipolare Ausgangsstufe im NE555. Wenn der Ausgang in den Zustand LOW wechselt, dann beträgt die Spannung vermutlich nicht ganz 0 Volt. Auch hier gibt es einen kleinen Spannungsabfall.
Wichtig zu verstehen ist, dass der Ausgang unter Last deutlich geringere Wert als +VCC hat. Das heißt, der NE555 schaltet nicht einfach +VCC, sondern +VCC abzüglich der abfallenden Spannung an der internen Ausgangsstufe des NE555 und noch etwas mehr durch die angeschlossene Last.
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