Wie funktioniert Ground und VCC am Timer?
Warum ist beim Timer Ground Minus und VCC Plus und warum geht das nicht umgekehrt? Welches elektronisches Bauteil im Inneren des Timers 555 sorgt dafür? Warum geht das nicht umgekehrt? Ich möchte bitte eine einfache Erklärung mit Beispielen haben!
7 Antworten
Dass heutzutage die Betriebsspannung in der Regel positiv ist, liegt daran, dass integrierte Schaltungen meist aus bipolaren npn-Transistoren aufgebaut sind. Dort liegt der Emitter auf Masse und an Basis und Kollektor werden positive Spannungen (gegen Masse) benötigt.
Das ist auch beim 555 so.
Insbesondere bei Digitalschaltungen ist die Betriebspannung meist +5V, liegt aber bei modernen Prozessoren deutlich darunter.
Vor den bipolaren Digitalschaltungen war die Betriebsspannung meist -13V, also negativ.
Da sich irgendwann die +5V eingebürgert hatten, die aber für die ersten Mikroprozessoren (z.B. 8008) nicht reichten, bekamen die +5V und -9V als Betriebsspannungen.
Die ersten Speicherschaltkreise hatten sogar drei Betriebsspannungen: -5V, +5V und +12V.
Bei der RS232-Schnittstelle verwendet man -12V und +12V.
Bei analogen Schaltungen (z.B. Operationsverstärker) sind zwei symmetrische Betriebsspannungen (z.B. -15V und +15V) üblich.
Also muss es nicht nur eine Betriebsspannung geben und die muss auch nicht positiv sein.
Ich habe jetzt mal eine Innenschaltung auf Transistor-Level gesucht und gefunden.
Du hast Recht, da sind wirklich überraschend viele PNP-Transistoren drin.
Danke für den Hinweis.
Damit hatte ich nicht gerechnet, denn der 555 ist eigentlich in einer Technologie gebaut, in der NPN-Transistoren bevorzugt werden und PNP-Transistoren eher gemieden. Es sind auch ungewöhnlich viele Widerstände drin. Die gesamte Schaltung mutet ziemlich altertümlich an. (Was kein Wunder ist, die 555 sind ja schon 50 Jahre alt.)
Plus und Minus bedeutet bei Gleichstrom eigentlich nur die Stromflussrichtung.
Ob ein Hersteller nunMinus als Basis, Ground, oder den Plus benutzt ist eigentlich egal. Bei Autos ist/war es auch oft so.
Das liegt an den Halbleitern (Transistoren, Dioden,... )
Die Schaltung wird so entworfen. Ich behaupte, man könnte mit gewissem Aufwand einen ne555 entwerfen, der auch mit Wechselspannung funktioniert. Aber, da das niemand braucht und den Preis in die Höhe treiben würde, wird es nicht gemacht.
Zur Namensbezeichnung: https://de.m.wikipedia.org/wiki/Spannungsbezeichnung
Sonst: Der NE555 ist ein Halbleiter-IC, enthält also viele Transistoren. Bei Transistorschaltungen ist die Polarität wichtig.
Weil GND = Ground, schon immer Masse war und das heisst bei 2 poliger Spannungsversorgung eben meisst "Minus"... (solange die Spannungsversorgung aus positivem Potential besteht)
Wenn ich richtig zähle, hat der 555 fast gleichviele PNP-Transistoren (11) drin wie NPN (11)