Einleitung
Nach unzähligen Versuchen und Testläufen mit dem Timerbaustein NE555 habe ich nun einen
interessanten Nebeneffekt feststellen können. Es betrifft die Betriebsart „astable
operation“, welche durch vorherige geschickte Beschaltung dazu führt, dass man praktisch
keine externen Komponenten für diese Betriebsart benötigt. Dies ist insbesondere z.B. für
Modellbauer interessant, die diesen Baustein (nach einmaliger Präparation) z.B. als Blink- oder Warnlicht
etc. einsetzen können. Der Ausgangspin 3 gibt dann, je nach Hersteller, ein zwischen 1 – 3 Hz
liegendes Signal aus.
Man könnte die Methode „Brennen“ nennen, allerdings besitzt der NE555 keine Speicherzellen,
so dass der Begriff vielleicht etwas verwirrt.
Vorbreitungen
Um die astable Funktionalität in den NE555 zu erzeugen („brennen“), wird zunächst der
Baustein wie folgt beschaltet (siehe Bild):
Pin 1 - Masse Pin 2 - offen Pin 3 - LED m. R Pin 4 - +12V
Pin 5 - offen Pin 6 - 10k zu Pin7 Pin 7 - (10k zu Pin 6), siehe Text Pin 8 - +12V
Ausführung
An Pin 2 wird nun ein ca. 12 - 20ms langer Impuls mit einer Spannung von 10,6 V einmalig angelegt. Durch diverse Tests habe ich festgestellt, dass ein einfacher Schalter, welcher gut prellt, ausreicht, um diesen Puls zu erzeugen (kurz an – Schalter prellt – wieder aus). Man benötigt also keinen Mikrocontroller oder andere nutzlose Dinge, um diesen Puls zu erzeugen.
Wichtig ist jedoch, dass die Spannung, die dort angelegt wird um 1,4 V niedriger ist als die an Pin 4 und 8 angelegte Betriebsspannung. Man kann dies mit zwei in Reihe
geschalteten 1N4148 Dioden zu VCC realisieren.
Wichtig ist außerdem, dass nur EIN Tastendruck notwendig ist.
Wird mehrmals der Taster betätigt, besteht die Gefahr, dass der
Timer intern zerstört und somit unbrauchbar wird.
Nach dem Abklemmen des Tasters wird der Widerstand von Pin 7 an VCC angeschlossen.
Nach dem Aus- / Einschalten der Betriebsspannung an Pin 4 und 8 fängt die an Pin 3 zuvor
eingesetze LED an zu blinken (normalerweise wird auch noch ein weiterer Widerstand und ein C benötigt).
Hintergrund
Durch Nachfrage bei verschiedenen Chipherstellern und Zusendung der bereits präparierten ICs
konnte dieser Effekt auch auf Chipebene erläutert werden. Durch das kurze Anlegen einer
Spannung an Pin2 entsteht über die Unterseite des Chipträgers offenbar eine Art Lücke oder
Durchbruch, was dazu führt, dass sich die Kapazität zwischen Pin 2 zu Pin 1 erhöht
(ca. 10nF, im Normalfall wird hier außen der zeitgebende Kondensator angeschlossen).
Zusätzlich wird durch den kurzen Stromfluss des Impulses die Bondstrecke zwischen Pin 2, 6
und 7 verändert. Dies führt dazu, dass sich ein Widerstand (ca. 20MOhm) zwischen Pin 6 und
7 bildet. Laut Datenblatt würden beide Werte die Frequenz von ca. 2 Hz bestätigen. Da bei
der astabilen Betriebsart auch Pin 2 und 6 verbunden werden müssen, stellt sich die Frage,
wie es intern zu diesem Kurzschluss kommt. Leider konnte keiner der angesprochenen
Chiphersteller dies erklären, so dass hier noch etwas Forschungsarbeit notwendig ist.
Zur Nachahmung
Wer dieses Verfahren nachbilden will, sollte jedoch sehr vorsichtig vorgehen. Da es auch sein
kann, dass ICs zerstört werden (platzen auf), empfiehlt sich das Tragen einer Schutzbrille, wenn man den Timer
präparieren will.
Ich kann
natürlich auch keine generelle Garantie geben, ob das Verfahren bei anderen gut funktioniert
oder auch gar nicht.
Die hier genannten Werte sind jedoch von Hersteller zu Hersteller verschieden. Tests mit ICs
von diversen Herstellern zeigten ähnliche Ergebnisse. Bei dem 7555 von International
Rectifier funktionierte diese „Brennmethode“ leider überhaupt nicht. Dies liegt wohl an der
CMOS-Variante dieses ICs. Schade, denn gerade habe ich eine Kiste dieses ICs hier, und
bleibe nun wohl darauf sitzen.
Zukunft
Derzeit wird erprobt, ob sich auch der Doppeltimer NE556 für dieses Verfahren eignet, was allerdings schwierig werden dürfte.
Durch die unterschiedliche Chipstruktur werden sicherlich noch einige Wochen ins Land gehen,
aber dennoch darf man auf ein Ergebnis gespannt sein.
Haftung
Ich kann natürlich keinerlei Haftung für Schäden, die durch dieses Experiment mit dem NE555 entstehen,
übernehmen, da sie aushalb des Einflussbereiches stehen. Dies gilt auch für die Geräte, die für dieses Experiment verwendet werden.
