Calcolatore del timer 555 (astabile e monostabile)
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Risultato
Nel circuito astabile standard il duty cycle è sempre superiore al 50%, perché il condensatore si carica attraverso R₁ + R₂ ma si scarica solo attraverso R₂. Un diodo in parallelo a R₂ permette duty cycle inferiori al 50%.
Progetta un circuito con timer 555. In modalità astabile il calcolatore fornisce la frequenza, i tempi alto e basso, il periodo e il duty cycle da R₁, R₂ e C; in modalità monostabile fornisce la durata dell’impulso da R e C. I condensatori possono essere inseriti in µF, nF o pF, e ogni tempo è mostrato in un’unità adeguata.
Soluzione passo passo
Tempi di carica e scarica
Frequenza e duty cycle
Formule chiave
- Tempo alto e basso in astabile
- tH = 0,693·(R1 + R2)·C, tL = 0,693·R2·C
- Frequenza in astabile
- f = 1/(tH + tL) ≈ 1,44/((R1 + 2R2)·C)
- Rapporto di lavoro
- D = tH/T = (R1 + R2)/(R1 + 2R2)
- Durata dell’impulso monostabile
- T = ln 3·R·C ≈ 1,1·R·C
Come calcolare la frequenza di un timer 555
- Astabile: il condensatore si carica attraverso R₁ + R₂ e si scarica attraverso R₂, tra ⅓ e ⅔ della tensione di alimentazione.
- Tempo alto: t_H = ln 2 × (R₁ + R₂) × C ≈ 0,693 (R₁ + R₂) C.
- Tempo basso: t_L = ln 2 × R₂ × C ≈ 0,693 R₂ C.
- Frequenza: f = 1/(t_H + t_L) ≈ 1,44/((R₁ + 2R₂) C). Duty cycle: t_H/(t_H + t_L).
- Monostabile: l’uscita resta alta per T = ln 3 × R × C ≈ 1,1 RC dopo un impulso di innesco.
Domande e risposte
Perché il duty cycle è sempre superiore al 50%?
Nel circuito standard il condensatore si carica attraverso R₁ + R₂ ma si scarica solo attraverso R₂, quindi il tempo alto è sempre più lungo. Un diodo in parallelo a R₂ (anodo al pin 7) esclude R₂ durante la carica e permette duty cycle inferiori al 50%.
La tensione di alimentazione cambia la frequenza?
Idealmente no: le soglie sono frazioni fisse dell’alimentazione, quindi la temporizzazione dipende solo da R e C. In pratica la frequenza deriva leggermente con la tensione e la temperatura.
Quali valori di R e C sono ragionevoli?
Mantieni R₁ e R₂ sopra circa 1 kΩ e sotto circa 1 MΩ, e C sopra circa 100 pF. I condensatori elettrolitici grandi hanno tolleranze ampie e perdite, che rendono imprecisi i tempi lunghi.
Da dove vengono 0.693 e 1.1?
La tensione sul condensatore varia in modo esponenziale. Caricarsi da ⅓ a ⅔ dell’alimentazione richiede RC·ln 2 = 0,693 RC; caricarsi da 0 a ⅔ richiede RC·ln 3 = 1,0986 RC.
Esercitati da solo
Esercitati su Diodi e transistor
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