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Video: Monostabile Kippstufe: Schaltplan, Aufbau & Berechnung der Schaltzeit 2025
Der 555-Timer-Chip im monostabilen -Modus in einer elektronischen Schaltung funktioniert wie ein Eieruhr. Wenn Sie es starten, schaltet der Timer den Ausgang ein, wartet auf das Verstreichen des Zeitintervalls, schaltet den Ausgang aus und stoppt. Dieser Modus wird als monostabil bezeichnet, da der 555 bei dieser Verkabelung nur einen stabilen Modus hat und der Ausgang an Pin 3 ausgeschaltet ist.
Wenn der 555 einen Triggerimpuls sendet, wird dieser stabile Zustand vorübergehend für ein Intervall unterbrochen, das durch den Wert eines Widerstands und eines Kondensators bestimmt wird. Während dieses Intervalls geht der Ausgang an Pin 3 hoch, aber sobald das Zeitintervall abgelaufen ist, kehrt der 555 in seinen stabilen Zustand zurück, wobei Pin 3 niedrig wird.
Der Monostable-Modus wird manchmal als One-Shot-Modus bezeichnet, was ein wenig aussagekräftiger zu sein scheint. Der One-Shot-Modus vermittelt die Vorstellung, dass der 555 bei Auslösung einen und nur einen Ausgangsimpuls liefert. Wenn das Zeitintervall erreicht ist, stoppt der Ausgangsimpuls und die Schaltung geht in Ruhe, bis ein weiterer Triggerimpuls erkannt wird. Jeder Triggerimpuls führt zu einem einzelnen Ausgangsimpuls.
Typische monostabile Schaltung 555
Um zu verstehen, wie diese Schaltung funktioniert, sehen Sie zuerst, wie der 10-kΩ-Widerstand und der Schalter mit Pin 2, dem Triggereingang, verbunden sind. Der Schalter ist ein normalerweise offener Druckknopf. Wenn die Taste nicht gedrückt wird, stellt der 10-kΩ-Widerstand einen Spannungseingang an Pin 2 bereit, der den Triggereingang hoch hält. Wenn der Triggereingang hoch ist, ist die Ausgangsspannung an Pin 3 nahe Null.
Wenn der Taster gedrückt wird, wird die Versorgungsspannung gegen Masse kurzgeschlossen. Dadurch sinkt die Spannung an Pin 2 auf Null und der Timer wird ausgelöst. Sobald der Timer ausgelöst wird, geht die Ausgangsspannung an Pin 3 auf hoch und das Zeitintervall beginnt.
Widerstand-Kondensator-Schaltung in einem monostabilen Timer
Nachdem Sie nun verstanden haben, wie die Trigger-Schaltung funktioniert, sehen Sie sich an, wie die RC-Schaltung (R1 und C1) funktioniert. Der Widerstand und der Kondensator arbeiten zusammen, um zu bestimmen, wie lange der Ausgang hoch bleiben wird. Kurz gesagt, sobald der Stromkreis ausgelöst wird, beginnt C1 zu laden.
Die Pins 6 und 7 - die Schwellen- und Entladungspins - sind in einer monostabilen Schaltung 555 miteinander verbunden. Pin 6 überwacht die Spannung am Kondensator. Wenn sich der Kondensator auflädt, nimmt diese Spannung zu. Wenn die Kondensatorspannung zwei Drittel der Vcc-Versorgungsspannung erreicht, endet der Taktzyklus, und die Ausgabe an Pin 3 wird niedrig.
Der Entladungsstift (Pin 7) lädt und entlädt den Kondensator.Um zu verstehen, wie Pin 7 funktioniert, kann es hilfreich sein, die interne Funktionsweise von Pin 7 zu visualisieren.
Hier ist Pin 7 mit einem Schalter verbunden, der durch den Status des Ausgangs an Pin 3 gesteuert wird. Wenn der Ausgang hoch ist, der Schalter ist offen; Wenn der Ausgang niedrig ist, ist der Schalter geschlossen. Wenn der Schalter geschlossen ist, verbindet ein kleiner 10 Ω-Widerstand im 555 Pin 7 mit Masse.
Wenn der Ausgang an Pin 3 niedrig ist, ist der imaginäre Schalter im Inneren des 555 geschlossen, und Pin 7 ist über den 10 Ω-Widerstand mit Masse verbunden. Dadurch kann die Spannung an C1 über den 555 ausgegeben werden.
Wenn jedoch der Ausgang an Pin 3 hoch wird, wird der imaginäre Schalter im Inneren des 555 geöffnet. Dies zwingt den Strom, der durch R1 fließt, dazu, durch C1 zu gehen, was wiederum bewirkt, dass sich der Kondensator mit einer Rate auflädt, die von den Werten von R1 und dem Kondensator abhängt.
Während der Kondensator geladen wird, überwacht Pin 6 die Spannung, die sich über den Kondensator aufbaut. Sobald diese Spannung zwei Drittel der Versorgungsspannung erreicht, signalisiert der Pin 6 dem 555, dass das Zeitintervall beendet ist, und der Ausgang geht auf niedrig. Dies schließt wiederum den imaginären Schalter im Inneren des 555, wodurch der Kondensator entladen werden kann.
