Калькулятор таймера 555
Рассчитайте частоту, период и коэффициент заполнения автоколебательного генератора на 555 или длительность импульса ждущего одновибратора на 555 — с наглядной временной диаграммой.
Свободно работающий генератор. R1 и R2 задают время заряда, R2 в одиночку задаёт время разряда, а C определяет общую скорость.
О калькуляторе таймера 555
Таймер 555 — самая массовая интегральная микросхема в истории: крошечный 8-выводной чип, который из пары резисторов и конденсатора делает точные часы, мигалку, генератор тона или задержку. Этот калькулятор охватывает две его классические схемы. В автоколебательном режиме 555 работает как свободный генератор: по R1, R2 и времязадающему конденсатору C он вычисляет выходную частоту f = 1.44 / ((R1 + 2·R2)·C), период, времена ВЫСОКОГО и НИЗКОГО уровня и коэффициент заполнения (R1 + R2) / (R1 + 2·R2). В ждущем режиме (одновибратор) один запуск формирует один выходной импульс длительностью T = 1.1·R·C. К каждому результату прилагается временная диаграмма в масштабе, чтобы вы видели коэффициент заполнения и длительность импульса, а не просто читали число — это удобно мейкерам, любителям, студентам-электронщикам и всем, кто собирает NE555, TLC555 или 7555 на макетной плате в проекте с Arduino или микроконтроллером.
Как пользоваться калькулятором
- 1 Выберите «Автоколебательный» для свободного генератора или «Ждущий» для одиночного запускаемого импульса.
- 2 В автоколебательном режиме введите R1, R2 и времязадающий конденсатор C, каждый со своей единицей (Ω/kΩ/MΩ и pF/nF/µF/mF).
- 3 В ждущем режиме введите времязадающий резистор R и конденсатор C.
- 4 Считайте частоту, период, коэффициент заполнения и времена ВЫСОКОГО/НИЗКОГО уровня (или длительность импульса) и изучите временную диаграмму, чтобы увидеть результат с первого взгляда.
Как работают формулы таймера 555
У 555 есть два компаратора, следящих за напряжением на конденсаторе на уровнях 1/3 и 2/3 питания, поэтому каждый интервал содержит множитель ln(2) ≈ 0.693. Автоколебательный (свободный): tH = 0.693 · (R1 + R2) · C — выход ВЫСОКИЙ, пока C заряжается через R1 + R2 tL = 0.693 · R2 · C — выход НИЗКИЙ, пока C разряжается через R2 период = tH + tL, частота = 1 / период = 1.44 / ((R1 + 2·R2)·C) коэффициент заполнения = tH / период = (R1 + R2) / (R1 + 2·R2) Поскольку R1 всегда находится в цепи заряда, но никогда в цепи разряда, коэффициент заполнения простого автоколебательного каскада всегда выше 50%. Диод параллельно R2 позволяет заряду и разряду идти через разные резисторы — именно так получают коэффициент заполнения 50% (или ниже). Ждущий (одновибратор): Спадающий фронт на входе запуска запускает один импульс длительностью T = 1.1 · R · C (множитель 1.1 — это ln(3) ≈ 1.0986), после чего выход остаётся НИЗКИМ до следующего запуска.
Часто задаваемые вопросы
Какова формула частоты автоколебаний таймера 555?
Выходная частота в автоколебательном режиме равна f = 1.44 / ((R1 + 2·R2)·C). Она следует из времён заряда и разряда: выход находится в ВЫСОКОМ состоянии в течение tH = 0.693·(R1 + R2)·C, пока конденсатор заряжается через R1 и R2, и в НИЗКОМ в течение tL = 0.693·R2·C, пока он разряжается только через R2. Период равен tH + tL = 0.693·(R1 + 2·R2)·C, и поскольку 1 / 0.693 ≈ 1.44, частота упрощается до 1.44 / ((R1 + 2·R2)·C).
Как получить коэффициент заполнения 50% на 555?
Простой автоколебательный каскад на 555 никогда не достигает ровно 50% коэффициента заполнения, потому что он равен (R1 + R2) / (R1 + 2·R2), что всегда больше 50%, пока R1 больше нуля. Если сделать R1 намного меньше R2, можно приблизиться к 50%, но так и не достичь его точно. Чтобы получить ровно 50% — или коэффициент заполнения ниже 50% — поставьте диод параллельно R2, чтобы конденсатор заряжался через R1, а разряжался через R2 по отдельности; это позволяет задавать времена ВЫСОКОГО и НИЗКОГО уровня независимо.
Что такое ждущий режим (одновибратор) 555?
В ждущем режиме выход 555 находится в НИЗКОМ состоянии, пока на вывод запуска не придёт спадающий фронт. Этот единственный запуск переводит выход в ВЫСОКОЕ состояние на один фиксированный импульс длительностью T = 1.1·R·C, затем выход возвращается в НИЗКОЕ и ждёт следующего запуска. Это применяют для устранения дребезга контактов, формирования задержек, обнаружения пропущенного импульса и превращения короткого нажатия в импульс фиксированной длины.
Какой конденсатор нужен для мигалки на 555 с частотой 1 Гц?
Для автоколебательного каскада на 1 Гц времязадающее произведение должно удовлетворять (R1 + 2·R2)·C = 1.44, поскольку f = 1.44 / ((R1 + 2·R2)·C). С конденсатором 10 µF это означает R1 + 2·R2 ≈ 144 kΩ — например, R1 = 4.7 kΩ и R2 ≈ 68 kΩ дают близко к 1 Гц. Больший конденсатор 100 µF снижает суммарное сопротивление примерно до 14.4 kΩ, тогда как маленький конденсатор 1 µF потребовал бы около 1.44 MΩ. Конденсаторы большей ёмкости позволяют использовать меньшие и более распространённые номиналы резисторов для медленного мигания.
Смежные инструменты по электронике
Таймер 555 стоит в центре блока электроники: используйте калькулятор кода конденсатора, чтобы расшифровать напечатанное значение времязадающего конденсатора, калькулятор цветовой маркировки резисторов, чтобы прочитать или подобрать R1 и R2, закон Ома для окружающей схемы и калькулятор резистора для светодиода, когда выход 555 управляет светодиодом.
Встроить этот инструмент
Бесплатно встройте этот инструмент на свой сайт. Включена ссылка с указанием авторства.