Kalkulator układu czasowego 555 (astabilny i monostabilny)
Wpisz swoje wartości. Odpowiedź i pełne rozwiązanie aktualizują się w trakcie pisania.
Wynik
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
Częstotliwość i współczynnik wypełnienia
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
- Tryb astabilny: kondensator ładuje się przez R₁ + R₂, a rozładowuje przez R₂, między ⅓ a ⅔ napięcia zasilania.
- Czas stanu wysokiego: t_H = ln 2 × (R₁ + R₂) × C ≈ 0,693 (R₁ + R₂) C.
- Czas stanu niskiego: t_L = ln 2 × R₂ × C ≈ 0,693 R₂ C.
- Częstotliwość: f = 1/(t_H + t_L) ≈ 1,44/((R₁ + 2R₂) C). Współczynnik wypełnienia: t_H/(t_H + t_L).
- 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.