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电子电路

555 定时器计算器

计算 555 无稳态振荡器的频率、周期和占空比,或 555 单稳态单次脉冲的脉冲宽度——并配有可以真正看见的时序波形。

自由运行的振荡器。R1 和 R2 决定充电时间,R2 单独决定放电时间,C 决定整体速度。

频率
480.9 Hz
周期2.0794 ms
高电平时间 (tH)1.3863 ms
低电平时间 (tL)693.15 µs
占空比66.67 %
输出时序波形
tH = 1.3863 mstL = 693.15 µs
f = 1.44 / ((R1 + 2·R2)·C)D = (R1 + R2) / (R1 + 2·R2)

关于 555 定时器计算器

555 定时器是有史以来产量最大的集成电路——一块只有 8 个引脚的小芯片,就能把几个电阻和一个电容变成精确的时钟、闪烁器、音调发生器或延时电路。本计算器涵盖它的两种经典配置。在无稳态模式下,555 作为振荡器自由运行:它根据 R1、R2 和定时电容 C 计算输出频率 f = 1.44 / ((R1 + 2·R2)·C)、周期、高电平和低电平时间以及占空比 (R1 + R2) / (R1 + 2·R2)。在单稳态(单次触发)模式下,一次触发产生一个宽度为 T = 1.1·R·C 的输出脉冲。每个结果都配有按比例绘制的时序波形,让你看见占空比和脉冲长度,而不只是读一个数字,因此非常适合创客、爱好者、电子专业学生,以及任何在 Arduino 或单片机项目中用面包板搭建 NE555、TLC555 或 7555 的人。

如何使用本计算器

  1. 1 自由运行的振荡器选择“无稳态”,触发产生的单次脉冲选择“单稳态”。
  2. 2 在无稳态模式下,输入 R1、R2 和定时电容 C,各自使用自己的单位(Ω/kΩ/MΩ 和 pF/nF/µF/mF)。
  3. 3 在单稳态模式下,输入定时电阻 R 和电容 C。
  4. 4 读取频率、周期、占空比和高/低电平时间(或脉冲宽度),并观察时序波形,一眼看清结果。

555 定时器公式的原理

555 有两个比较器,分别在电源的 1/3 和 2/3 处监视电容电压,这就是每个时间段都带有 ln(2) ≈ 0.693 系数的原因。 无稳态(自由运行): tH = 0.693 · (R1 + R2) · C — C 通过 R1 + R2 充电时输出为高 tL = 0.693 · R2 · C — C 通过 R2 放电时输出为低 周期 = tH + tL, 频率 = 1 / 周期 = 1.44 / ((R1 + 2·R2)·C) 占空比 = tH / 周期 = (R1 + R2) / (R1 + 2·R2) 由于 R1 始终在充电路径中,却从不在放电路径中,普通无稳态电路的占空比总是大于 50%。在 R2 两端并联一个二极管,可让充电和放电使用各自独立的电阻,这样就能达到 50%(或更低)的占空比。 单稳态(单次触发): 触发输入上的下降沿启动一个宽度为 T = 1.1 · R · C 的脉冲(系数 1.1 即 ln(3) ≈ 1.0986),此后输出保持为低,直到下一次触发。

常见问题

555 定时器的无稳态频率公式是什么?

无稳态输出频率为 f = 1.44 / ((R1 + 2·R2)·C)。它来自充电和放电时间:电容通过 R1 和 R2 充电时,输出在 tH = 0.693·(R1 + R2)·C 期间为高;仅通过 R2 放电时,输出在 tL = 0.693·R2·C 期间为低。周期为 tH + tL = 0.693·(R1 + 2·R2)·C,由于 1 / 0.693 ≈ 1.44,频率可简化为 1.44 / ((R1 + 2·R2)·C)。

如何用 555 得到 50% 的占空比?

普通的 555 无稳态电路永远无法真正达到 50% 的占空比,因为占空比为 (R1 + R2) / (R1 + 2·R2),只要 R1 大于零,它就始终大于 50%。让 R1 远小于 R2 可以接近 50%,但永远无法正好达到。要正好达到 50%——或低于 50% 的占空比——就在 R2 两端并联一个二极管,使电容分别通过 R1 充电、通过 R2 放电,从而可以独立设定高电平和低电平时间。

555 的单稳态(单次触发)模式是什么?

在单稳态模式下,555 的输出保持为低,直到触发引脚出现下降沿。这一次触发使输出变为高,持续一个宽度为 T = 1.1·R·C 的固定脉冲,然后返回低电平并等待下一次触发。它用于开关消抖、定时延迟、缺脉冲检测,以及把一次短促的按压变成固定长度的脉冲。

1 Hz 的 555 闪烁电路需要什么电容?

对于 1 Hz 的无稳态电路,由于 f = 1.44 / ((R1 + 2·R2)·C),定时乘积必须满足 (R1 + 2·R2)·C = 1.44。用 10 µF 的电容意味着 R1 + 2·R2 ≈ 144 kΩ——例如 R1 = 4.7 kΩ 配 R2 ≈ 68 kΩ 就接近 1 Hz。更大的 100 µF 电容把总电阻降到约 14.4 kΩ,而小小的 1 µF 电容则需要约 1.44 MΩ。电容越大,慢速闪烁时就能使用更小、更常见的电阻值。

相关电子电路工具

555 定时器处于电子电路工具组的核心:用电容代码计算器解读定时电容上印的数值,用电阻色环计算器读取或搭配 R1 和 R2,用欧姆定律处理周边电路,当 555 输出驱动 LED 时用 LED 电阻计算器。

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