Timer & Multivibratoren: Typen, Funktionen & 555-Timer im Detail

Timer / Multivibratoren in der Digitaltechnik

Timer (Multivibratoren) liefern periodische Signale (High/Low) an digitale Schaltungen. Allgemein: Zweistufiger Verstärker mit positiver Rückkopplung – ein Transistor in Sättigung (ON), der andere in Sperrung (OFF). Nutzung: Taktgeber, Pulsformung, Zählen, Speichern.

Drei Grundtypen

1. Astabiler Multivibrator: Beide Ausgangszustände instabil → kontinuierliche Rechteckschwingung (kein stabiler Ruhezustand).
2. Monostabiler Multivibrator (Monoflop): Ein stabiler, ein quasistabiler Zustand. Externer Trigger schaltet in den instabilen Zustand für definierte Zeit → zurück.
3. Bistabiler Multivibrator (Flip-Flop): Zwei stabile Zustände. Zustandswechsel nur durch externen Trigger. Auch „Binärteiler“ oder „Divider-by-2“.

Der 555-Timer – Der Klassiker

Monolithischer IC, vielseitigster Taktgenerator. Erzeugt astabile & monostabile Signale. Verzögerungen von µs bis Stunden. 8-Pin-DIL-Gehäuse.

Pin-Belegung & Funktion

1. GND (1): Gemeinsamer Masseanschluss.
2. Trigger (2): Bei ¹/₃ V_CC schaltet Ausgang Low→High.
3. Output (3): Signalausgang (Lastanschluss).
4. Reset (4): Erzwingt Low am Ausgang (asynchron).
5. Control Voltage (5): ²/₃ V_CC (Referenz für Komparator). Meist mit Kondensator gegen GND.
6. Threshold (6): Vergleichseingang. Bei ≥ Control Voltage → Ausgang Low.
7. Discharge (7): Entladepfad für externen Kondensator (Low = leitet, High = hochohmig).
8. V_CC (8): Betriebsspannung (typ. 5–15 V).

Interner Aufbau: Drei 5 kΩ-Widerstände als Spannungsteiler (1/3 & 2/3 V_CC), zwei Komparatoren, RS-Flip-Flop, Entladetransistor, Ausgangstreiber. Externe Bauteile an Threshold/Control/Trigger bestimmen Modus (astabil/monostabil).