حاسبة المؤقت 555 (غير المستقر وأحادي الاستقرار)
أدخل قيمك. تتحدّث الإجابة والحل المفصّل الكامل أثناء الكتابة.
النتيجة
في الدارة القياسية غير المستقرة تكون دورة العمل دائمًا فوق 50%، لأن المكثف يشحن عبر R₁ + R₂ لكنه يفرغ عبر R₂ فقط. ويتيح وجود ثنائي عبر R₂ دورات عمل دون 50%.
صمّم دارة بالمؤقت 555. في الوضع غير المستقر تعطي الحاسبة التردد وزمني الحالتين العالية والمنخفضة والدور ودورة العمل من R₁ وR₂ وC؛ وفي الوضع أحادي الاستقرار تعطي عرض النبضة من R وC. ويمكن إدخال المكثفات بوحدة µF أو nF أو pF، ويُعرض كل زمن بوحدة مناسبة.
الحل خطوة بخطوة
أزمنة الشحن والتفريغ
التردد ودورة العمل
الصيغ الأساسية
- زمنا المستوى المرتفع والمنخفض في الوضع غير المستقر
- tH = 0,693·(R1 + R2)·C, tL = 0,693·R2·C
- التردد في الوضع غير المستقر
- f = 1/(tH + tL) ≈ 1,44/((R1 + 2R2)·C)
- دورة التشغيل
- D = tH/T = (R1 + R2)/(R1 + 2R2)
- عرض النبضة في الوضع أحادي الاستقرار
- T = ln 3·R·C ≈ 1,1·R·C
كيف تحسب تردد المؤقت 555
- غير مستقر: يشحن المكثف عبر R₁ + R₂ ويفرغ عبر R₂، بين ⅓ و⅔ من جهد المصدر.
- زمن الحالة العالية: t_H = ln 2 × (R₁ + R₂) × C ≈ 0,693 (R₁ + R₂) C.
- زمن الحالة المنخفضة: t_L = ln 2 × R₂ × C ≈ 0,693 R₂ C.
- التردد: f = 1/(t_H + t_L) ≈ 1,44/((R₁ + 2R₂) C). دورة العمل: t_H/(t_H + t_L).
- أحادي الاستقرار: يبقى الخرج عاليًا لمدة T = ln 3 × R × C ≈ 1,1 RC بعد الزناد.
أسئلة وأجوبة
لماذا تكون دورة العمل دائمًا فوق 50%؟
في الدارة القياسية يشحن المكثف عبر R₁ + R₂ لكنه يفرغ عبر R₂ فقط، لذلك يكون زمن الحالة العالية أطول دائمًا. وثنائي عبر R₂ (المصعد عند الطرف 7) يتجاوز R₂ أثناء الشحن ويتيح دورات عمل دون 50%.
هل يغيّر جهد المصدر التردد؟
مثاليًا لا: فالعتبات نسب ثابتة من جهد المصدر، لذلك يعتمد التوقيت على R وC فقط. وعمليًا ينحرف التردد قليلًا مع الجهد ودرجة الحرارة.
ما القيم المعقولة لـ R وC؟
أبقِ R₁ وR₂ فوق نحو 1 kΩ ودون نحو 1 MΩ، وأبقِ C فوق نحو 100 pF. للمكثفات الإلكتروليتية الكبيرة تفاوتات واسعة وتسرّب، مما يجعل الأزمنة الطويلة غير دقيقة.
من أين تأتي 0.693 و1.1؟
يتغير جهد المكثف أسّيًا. الشحن من ⅓ إلى ⅔ من جهد المصدر يستغرق RC·ln 2 = 0,693 RC؛ والشحن من 0 إلى ⅔ يستغرق RC·ln 3 = 1,0986 RC.
تدرّب بنفسك
تدرّب على الثنائيات والترانزستورات
الآلة الحاسبة تعطي الإجابة. أما في الامتحان فتحتاج إلى الطريقة: تدرّب عليها بمسائل جديدة وتلميحات وحلول مفصّلة.