เครื่องคำนวณไทเมอร์ 555 (แอสเทเบิลและโมโนสเตเบิล)
กรอกค่าของคุณ คำตอบและวิธีทำฉบับเต็มจะอัปเดตขณะที่คุณพิมพ์
ผลลัพธ์
ในวงจรแอสเทเบิลมาตรฐาน ดิวตี้ไซเคิลจะสูงกว่า 50% เสมอ เพราะตัวเก็บประจุชาร์จผ่าน R₁ + R₂ แต่คายประจุผ่าน R₂ เท่านั้น การใส่ไดโอดคร่อม R₂ ทำให้ได้ดิวตี้ไซเคิลต่ำกว่า 50%
ออกแบบวงจรไทเมอร์ 555 ในโหมดแอสเทเบิล เครื่องคำนวณให้ความถี่ เวลาสถานะสูงและต่ำ คาบ และดิวตี้ไซเคิลจาก R₁, R₂ และ C ในโหมดโมโนสเตเบิลให้ความกว้างพัลส์จาก R และ C ป้อนตัวเก็บประจุเป็น µF, nF หรือ pF ได้ และทุกเวลาแสดงในหน่วยที่เหมาะสม
เฉลยทีละขั้นตอน
เวลาชาร์จและเวลาคายประจุ
ความถี่และดิวตี้ไซเคิล
สูตรสำคัญ
- เวลาสูงและเวลาต่ำของแอสเทเบิล
- tH = 0.693·(R1 + R2)·C, tL = 0.693·R2·C
- ความถี่ของแอสเทเบิล
- f = 1/(tH + tL) ≈ 1.44/((R1 + 2R2)·C)
- วัฏจักรหน้าที่
- D = tH/T = (R1 + R2)/(R1 + 2R2)
- ความกว้างพัลส์แบบโมโนสเตเบิล
- T = ln 3·R·C ≈ 1.1·R·C
วิธีคำนวณความถี่ของไทเมอร์ 555
- แอสเทเบิล: ตัวเก็บประจุชาร์จผ่าน R₁ + R₂ และคายประจุผ่าน R₂ ระหว่าง ⅓ ถึง ⅔ ของแรงดันไฟเลี้ยง
- เวลาสถานะสูง: t_H = ln 2 × (R₁ + R₂) × C ≈ 0.693 (R₁ + R₂) C
- เวลาสถานะต่ำ: t_L = ln 2 × R₂ × C ≈ 0.693 R₂ C
- ความถี่: f = 1/(t_H + t_L) ≈ 1.44/((R₁ + 2R₂) C) ดิวตี้ไซเคิล: t_H/(t_H + t_L)
- โมโนสเตเบิล: เอาต์พุตคงสถานะสูงเป็นเวลา T = ln 3 × R × C ≈ 1.1 RC หลังจากทริกเกอร์
คำถามและคำตอบ
ทำไมดิวตี้ไซเคิลจึงสูงกว่า 50% เสมอ
ในวงจรมาตรฐาน ตัวเก็บประจุชาร์จผ่าน R₁ + R₂ แต่คายประจุผ่าน R₂ เท่านั้น เวลาสถานะสูงจึงยาวกว่าเสมอ ไดโอดคร่อม R₂ (แอโนดที่ขา 7) ข้าม R₂ ระหว่างชาร์จ และทำให้ได้ดิวตี้ไซเคิลต่ำกว่า 50%
แรงดันไฟเลี้ยงเปลี่ยนความถี่หรือไม่
ในอุดมคติไม่เปลี่ยน: เกณฑ์เป็นสัดส่วนคงที่ของแรงดันไฟเลี้ยง เวลาจึงขึ้นอยู่กับ R และ C เท่านั้น ในทางปฏิบัติความถี่เลื่อนเล็กน้อยตามแรงดันและอุณหภูมิ
ค่า R และ C เท่าใดจึงเหมาะสม
ควรให้ R₁ และ R₂ อยู่เหนือประมาณ 1 kΩ และต่ำกว่าประมาณ 1 MΩ และ C เหนือประมาณ 100 pF ตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลติกขนาดใหญ่มีค่าความคลาดเคลื่อนกว้างและมีกระแสรั่ว ทำให้เวลานาน ๆ ไม่แม่นยำ
0.693 และ 1.1 มาจากไหน
แรงดันตัวเก็บประจุเปลี่ยนแบบเอกซ์โพเนนเชียล การชาร์จจาก ⅓ ถึง ⅔ ของแรงดันไฟเลี้ยงใช้เวลา RC·ln 2 = 0.693 RC ส่วนการชาร์จจาก 0 ถึง ⅔ ใช้เวลา RC·ln 3 = 1.0986 RC
ลองทำเอง
ฝึกไดโอดและทรานซิสเตอร์
เครื่องคำนวณให้คำตอบ แต่ในการสอบคุณต้องมีวิธีทำ จึงควรฝึกกับโจทย์ใหม่ คำใบ้ และเฉลยละเอียด