Elektrotechnik und Elektronik
555-Timer-Rechner
Berechne Zeiten für 555-Oszillatoren und Einzelimpulse oder wähle Normwiderstände für eine Zielfrequenz oder Impulsdauer.
Deine Eingaben
Deine Ergebnisse
- Frequenz
- —
- Periodendauer
- —
- High-Dauer
- —
- Low-Dauer
- —
| High-Tastgrad am Ausgang | — |
|---|---|
| RA · Idealer Widerstand | — |
| RB · Idealer Widerstand | — |
| Abweichung vom Ziel | — |
| Tastgradfehler | — |
Nur normierter Zeitverlauf. Tatsächliche Ausgangsspannungen hängen vom Timer und der Last ab.
f = 1 / (ln(2) × (RA + 2RB) × C)Einen 555-Oszillator oder monostabilen Impuls berechnen
Schätzen Sie die Zeiten für die vom Werkzeug gezeigte astabile oder monostabile 555-Standardschaltung ab. Im astabilen Betrieb wechseln sich hohe und niedrige Ausgangszustände wiederholt ab; im monostabilen Betrieb entsteht nach einem Trigger ein zeitlich bestimmter Impuls. Berechnen Sie aus Widerstandswerten oder suchen Sie nahegelegene Vorzugswerte für ein Zeitziel. Das ideale Modell berücksichtigt keine Bauteiltoleranzen, Leckströme, Triggerverhalten oder bauteilspezifischen Betriebsgrenzen.
Schritt für Schritt
- Wählen Sie astabilen oder monostabilen Betrieb und geben Sie die Kapazität ein. Geben Sie im Berechnungsmodus RA und für astabilen Betrieb zusätzlich RB ein. Die Widerstandsfelder verwenden standardmäßig kΩ, das Kapazitätsfeld nF.
- Prüfen Sie die Zeitergebnisse und das Schaltbild. Astabile Ergebnisse umfassen High-Zeit, Low-Zeit, Periodendauer, Frequenz und den prozentualen High-Anteil der Periode; monostabile Ergebnisse zeigen die Impulsdauer.
- Wählen Sie zur Auslegung auf ein Ziel den Widerstandssuchmodus und eine E12-, E24- oder E96-Reihe. Geben Sie für astabilen Betrieb Frequenz und High-Tastgrad oder für monostabilen Betrieb die Impulsdauer ein und vergleichen Sie dann die gewählten Widerstände und angegebenen Fehler.
Einstellungen und Grenzen
- Zeitgleichungen
- Die astabile High-Zeit ist ln(2) × (RA + RB) × C; die Low-Zeit ist ln(2) × RB × C. Die Periodendauer ist ihre Summe und die Frequenz deren Kehrwert. Die monostabile Impulsdauer ist ln(3) × RA × C. Die Verwendung von Logarithmen erklärt kleine Unterschiede zu Formeln mit gerundeten Zeitkonstanten.
- High-Tastgrad
- Bei der astabilen Standardschaltung mit positiven Widerständen liegt der High-Tastgrad über 50% und unter 100%. Auslegungsziele müssen strikt innerhalb dieses Bereichs liegen. Andere Schaltungen können andere Tastgrade erzeugen, liegen aber außerhalb des Modells dieses Werkzeugs.
- Suche nach Vorzugswiderständen
- Die Suche vergleicht nahegelegene Kandidaten der gewählten Reihe und gleicht für astabilen Betrieb Frequenz- und Tastgradfehler gegeneinander ab. Sie ist eine lokale Suche und garantiert nicht das beste Paar über alle Widerstandswerte hinweg. Der angegebene Tastgradfehler wird in Prozentpunkten ausgedrückt; Bauteiltoleranzen sind nicht enthalten.
Durchgerechnetes Beispiel
Wählen Sie die astabile Berechnung mit RA = 10 kΩ, RB = 10 kΩ und C = 100 nF. Der Kondensator lädt sich über beide Widerstände und entlädt sich über RB, daher ist die High-Zeit doppelt so lang wie die Low-Zeit.
| RA | RB | C | tH | tL | T | f | Dhigh |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 10 kΩ | 10 kΩ | 100 nF | 1.38629 ms | 0.693147 ms | 2.07944 ms | 480.898 Hz | 66.6667% |
Die High-Zeit beträgt etwa 1.38629 ms und die Low-Zeit etwa 0.693147 ms. Daraus ergeben sich eine Periodendauer von 2.07944 ms, eine Frequenz von 480.898 Hz und ein High-Tastgrad von 66.6667%. Mit denselben RA und C im monostabilen Modus beträgt die Impulsdauer etwa 1.09861 ms.
Fragen und Fehlerbehebung
Warum wird ein astabiles Ziel von 50% abgelehnt?
Gleiche High- und Low-Zeiten würden in dieser speziellen idealen Schaltung RA gleich null erfordern. Das Werkzeug verlangt positive Widerstände und akzeptiert nur Ziele innerhalb des angezeigten Bereichs. Verwenden Sie eine andere unterstützte Topologie oder einen getrennten Zeitsteuerungsansatz, wenn gleiche High- und Low-Zeiten erforderlich sind.
Warum verfehlen die gewählten Widerstände mein Ziel?
Vorzugswiderstandswerte sind diskret, und ein Paar muss beide astabilen Ziele erfüllen. Vergleichen Sie Frequenz- und Tastgradfehler gemeinsam. Eine dichter abgestufte Widerstandsreihe oder ein anderer Kondensator kann die verfügbaren Kandidaten ändern; tatsächliche Bauteiltoleranzen verursachen weitere Abweichungen.
Zeigt das Schaltbild alles Nötige für eine reale Schaltung?
Es veranschaulicht die in den Gleichungen verwendete Zeitanordnung. Prüfen Sie in der Dokumentation des tatsächlichen Timers Anschlussbelegung, Versorgungsspannungsbereich, Entkopplung, Triggerbedingungen und Ausgangsgrenzen. Der Rechner überprüft diese bauteilspezifischen Anforderungen nicht.