Timer 555
Der Timer 555 ist ein universell einsetzbares IC für Schaltungen mit zeitlichem Verhalten.
Wir betrachten ihn hier nur als Taktgeber.
Der Timer erzeugt ein digitales Signal, das sich mit der Zeit immer wiederholt.
Im Praktikum Blinkende LED haben wir den Timer 555 verwendet, um dieses sich zeitlich wiederholende Signal mit einer LED anzuzeigen: die LED blinkt.
Wir konnten die Frequenz (Anzahl der Impulse pro Sekunde) verändern, indem wir die Widerstände und den Kondensator veränderten.
Bei einer hohen Frequenz konnten wir die Impulse nicht mehr mit der LED anzeigen: sie leuchtete immer.
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Astabiler Multivibrator
Wir betrachten hier nur eine der Schaltungen mit dem Timer 555:
- Den astabilen Multivibrator, die astabile Kippstufe oder den Rechteckgenerator
Frequenz
Die Frequenz f ist die Anzahl der Impulse pro Sekunde. Uns interessiert aber, die Zeit zwischen zwei Impulsen, die Periodendauer T.
Takt
Der Takt ist ein sich wiederholender Impuls, der das zeitliche Verhalten von Schaltungen bestimmt.
Die Periodendauer T und die Frequenz lassen sich leicht umrechnen.
f = 1 / T T = 1 / f
Die Frequenz bzw. Periodendauer des Timers 555 als astabiler Multivibrator wird über die Widerstände R1, R2 und den Kondensator C eingestellt.
f = 1.44 / ((R1 + 2 * R2) * C) T = 0.7 * (R1 + 2 * R2) * C
Berechnung
Zur Berechnung kann das Tool Astabiler Timer 555 verwendet werden.
Frequenz, Zeit, Maßeinheiten
Wir haben gesehen, dass Frequenzen und Periodendauern ineinander umgerechnet werden können. Die Periodendauer ist die Zeit für einen Takt.
Im Folgenden werden wir uns mit den Maßeinheiten für Frequenzen und Periodendauern (Zeit) beschäftigen:
Frequenz | Periodendauer (Zeit) |
1Hz | 1s = 1000ms = 1000000µs |
10Hz | 0,1s = 100ms |
100Hz | 0,01s = 10ms |
1000Hz = 1kHz | 1ms = 1000µs = 1000000ns |
10kHz | 0,1ms = 100µs |
1000000Hz = 1000kHz = 1MHz | 1µs = 1000ns |
10MHz | 0,1µs = 100ns |
1000MHz = 1GHz | 1ns |
Hz | Hertz |
kHz | Kilohertz |
MHz | Megahertz |
GHz | Gigahertz |
s | Sekunde |
ms | Millisekunde |
µs | Mikrosekunde |
ns | Nanosekunde |