Monostabile Kippstufe (Monoflop)

Ein Monoflop oder ein monostabiles Kippglied ist mit dem 555 recht einfach gebaut. Die Schaltung eignet sich für alle möglichen Verzögerungen, als Timer oder Zeitschalter. Kommt am Trigger-Eingang ein LOW-Impuls, schaltet der Ausgang für die Zeit (T=R*C) auf HIGH.

 

Kondensator C3 und Widerstand R3

Bestimmend für die Zeitdauer ist die Kombination des Kondensators C3 mit dem Widerstand R3.

Nach dem Einschalten Hat der Ausgang L-Potential wenn der Eingang (Trigger) offen oder genügend positives Potential hat. Der interne Transistor (siehe Aufbau NE555) ist gleichzeitig leitend und hält den Kondensator C3 auf einem entladenden Niveau.

Unterschreitet das Potential am Triggereingang die untere Schwellspannung von 1/3 UBat, wird das interne Flip-Flop gesetzt und der Ausgang springt auf High-Potential.

Nun sperrt der interne Transistor und gibt den Kondensator C3 frei für seinen Ladevorgang über R3.

Nach Ablauf der Zeit ( ~ 1,1 * R * C) in unserem Fall also 1,1 * 1000000 * 0,000001 = 1,1 Sekunden erreicht die Spannung des Kondensators C3 die obere Schwellspannung von 2/3 UBat und setzt damit über den internen Reset-Anschluss (Pin 6) den internen Komperator K2 und damit das interne Flip-Flop zurück.

Der Ausgang geht auf LOW (~0V), der interne Transistor wird leitend und entlädt den Kondensator C3. Der Ausgangszustand ist nun wieder hergestellt.

Am Pin 5 (Steuereingang) könnte man (bei einer Verbindung zwischen Pin 2 und Pin 6 - dies ergibt die Funktion eines Triggers) die Schaltschwellen beeinflussen.
Zum Beispiel mit einer zusätzlichen Steuerspannung oder einem Widerstand gegen Masse. Dadurch werden die Potentialschwellen der beiden internen Komparatoren abgesenkt.

Für die Funktionsweise der Schaltung ist die Eingangsbeschaltung ( R2, R1, C1) unter Umständen wichtig!

unerwünschte Signalstörung vermeiden

Da der Triggereingang sehr empfindlich auf "Störungen" reagiert, wird durch die Kombination der beiden 100k-Widerstände und dem Kondensator C1 eine unerwünschte Signalstörung weitgehend vermieden.

Versuchen Sie, die Eingangsschaltung weg zu lassen und experimentieren Sie ein wenig indem Sie z.B. mit dem Finger direkt auf den Trigger-Eingang tippen. Wenn Sie entsprechend "geladen" sind, wird das Monoflop schalten.

Die Schaltung in dieser Ausführung hat jedoch die unangenehme Eigenschaft, dass sie einen ersten Zyklus startet, sobald die Versorgungsspannung angelegt wird.


Durch den Ladezustand des Kondensators C4 (100nF) an Pin 6 und den 10k-Widerstand zwischen Pin 7 und Pin 6 wird der Startzyklus bei Anlegen der Versorgungsspannung unterdrückt.

Der Kondensator muss sich erst aufladen, bevor die Schaltung aktiv ist. Wird die Versorgungsspannung unterbrochen, muss sich der Kondensator in diesem Fall aber auch erst entladen.
Daher sollte man in diesem Fall eine gewisse Zeit warten, bis man die Versorgungsspannung wieder anlegt.

Impulsdauer ändern durch Einsatz eines Poti oder Trimmwiderstandes

Selbstverständlich kann man statt des Widerstandes R1 an dieser Stelle auch ein Poti oder einen Trimmwiderstand einsetzen und so die Impulsdauer der Schaltung individuell verändern.

 

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