Kalkulator układu czasowego 555 (astabilny i monostabilny)

Wpisz swoje wartości. Odpowiedź i pełne rozwiązanie aktualizują się w trakcie pisania.

Wynik

Częstotliwość1,387 Hz
Czas stanu wysokiego395,1 ms
Czas stanu niskiego325,8 ms
Okres720,9 ms
Współczynnik wypełnienia54,81 %

W standardowym układzie astabilnym współczynnik wypełnienia jest zawsze powyżej 50%, ponieważ kondensator ładuje się przez R₁ + R₂, a rozładowuje tylko przez R₂. Dioda równoległa do R₂ pozwala uzyskać współczynniki wypełnienia poniżej 50%.

Zaprojektuj układ czasowy 555. W trybie astabilnym kalkulator podaje częstotliwość, czasy stanu wysokiego i niskiego, okres i współczynnik wypełnienia z R₁, R₂ i C; w trybie monostabilnym podaje szerokość impulsu z R i C. Kondensatory można wpisać w µF, nF lub pF, a każdy czas jest pokazany w odpowiedniej jednostce.

Rozwiązanie krok po kroku

Czasy ładowania i rozładowania

C = 10 µF = (1 × 10⁻⁵) F
tH = ln 2·(R₁ + R₂)·C = 0,693·(10000 + 47000)·(1 × 10⁻⁵) = 395,1 ms
tL = ln 2·R₂·C = 0,693·47000·(1 × 10⁻⁵) = 325,8 ms

Częstotliwość i współczynnik wypełnienia

T = tH + tL = 720,9 ms
f = 1/T ≈ 1,44/((R₁ + 2R₂)·C) = 1,387 Hz
D = tH/T = 54,81%

Najważniejsze wzory

Czas stanu wysokiego i niskiego w układzie astabilnym
tH = 0,693·(R1 + R2)·C, tL = 0,693·R2·C
Częstotliwość układu astabilnego
f = 1/(tH + tL) ≈ 1,44/((R1 + 2R2)·C)
Współczynnik wypełnienia
D = tH/T = (R1 + R2)/(R1 + 2R2)
Szerokość impulsu w układzie monostabilnym
T = ln 3·R·C ≈ 1,1·R·C

Jak obliczyć częstotliwość układu czasowego 555

  1. Tryb astabilny: kondensator ładuje się przez R₁ + R₂, a rozładowuje przez R₂, między ⅓ a ⅔ napięcia zasilania.
  2. Czas stanu wysokiego: t_H = ln 2 × (R₁ + R₂) × C ≈ 0,693 (R₁ + R₂) C.
  3. Czas stanu niskiego: t_L = ln 2 × R₂ × C ≈ 0,693 R₂ C.
  4. Częstotliwość: f = 1/(t_H + t_L) ≈ 1,44/((R₁ + 2R₂) C). Współczynnik wypełnienia: t_H/(t_H + t_L).
  5. Tryb monostabilny: wyjście pozostaje w stanie wysokim przez T = ln 3 × R × C ≈ 1,1 RC po wyzwoleniu.

Pytania i odpowiedzi

Dlaczego współczynnik wypełnienia jest zawsze powyżej 50%?

W standardowym układzie kondensator ładuje się przez R₁ + R₂, ale rozładowuje tylko przez R₂, więc czas stanu wysokiego jest zawsze dłuższy. Dioda równoległa do R₂ (anoda na wyprowadzeniu 7) omija R₂ podczas ładowania i pozwala uzyskać współczynniki wypełnienia poniżej 50%.

Czy napięcie zasilania zmienia częstotliwość?

Idealnie nie: progi są stałymi ułamkami napięcia zasilania, więc czas zależy tylko od R i C. W praktyce częstotliwość lekko dryfuje z napięciem i temperaturą.

Jakie wartości R i C są rozsądne?

Utrzymuj R₁ i R₂ powyżej około 1 kΩ i poniżej około 1 MΩ, a C powyżej około 100 pF. Duże kondensatory elektrolityczne mają duże tolerancje i upływ, przez co długie czasy są niedokładne.

Skąd biorą się 0,693 i 1,1?

Napięcie na kondensatorze zmienia się wykładniczo. Ładowanie od ⅓ do ⅔ napięcia zasilania trwa RC·ln 2 = 0,693 RC; ładowanie od 0 do ⅔ trwa RC·ln 3 = 1,0986 RC.

Przećwicz to sam

Ćwicz: Diody i tranzystory

Kalkulator daje odpowiedź. Na egzaminie potrzebujesz metody: ćwicz ją na nowych zadaniach z podpowiedziami i rozwiązaniami.

</> Osadź

Bezpłatnie dla nauczycieli i szkół: wklej ten kod na stronę kursu, do LMS lub na swoją stronę. Studenci mogą korzystać z kalkulatora i rozwiązania krok po kroku bez konta.

Więcej kalkulatorów