Электротехника и электроника

Калькулятор таймера 555

Рассчитайте времена генератора 555 и одиночного импульса или подберите стандартные резисторы для нужной частоты или импульса.

01

Ваши данные

Классическая автоколебательная схема требует целевую долю высокого уровня больше 50% и меньше 100%.

Идеальные пороги 1/3 и 2/3 Vcc, без допусков. Проверьте ограничения компонентов, частоты и нагрузки выбранного таймера.

02

Ваши результаты

Частота
—
Период
—
Время высокого уровня
—
Время низкого уровня
—
Доля высокого уровня на выходе—
Временная форма выходного сигнала

Только нормализованные времена. Реальные выходные напряжения зависят от таймера и нагрузки.

Формулаf = 1 / (ln(2) × (RA + 2RB) × C)

Рассчитайте генератор или одиночный импульс на 555

Оцените временные параметры стандартной схемы 555 в астабильном или моностабильном режиме, показанной инструментом. В астабильном режиме выход чередует высокий и низкий уровни; в моностабильном режиме после запуска формируется один импульс заданной длительности. Рассчитайте параметры по сопротивлениям или подберите ближайшие стандартные номиналы для целевого времени. Идеальная модель не учитывает допуски компонентов, утечку, поведение запуска и ограничения конкретной микросхемы.

Пошаговая инструкция

  1. Выберите астабильный или моностабильный режим и введите емкость. В режиме расчета введите RA и, для астабильного режима, RB. По умолчанию в полях сопротивления используются kΩ, а емкости — nF.
  2. Проверьте временные параметры и схему. Для астабильного режима показаны длительность высокого уровня, длительность низкого уровня, период, частота и доля периода с высоким уровнем в процентах; для моностабильного режима — длительность импульса.
  3. Для подбора под целевое значение выберите режим поиска резисторов и ряд E12, E24 или E96. Введите частоту и коэффициент заполнения по высокому уровню для астабильного режима либо длительность импульса для моностабильного режима, затем сравните выбранные резисторы и указанные ошибки.

Настройки и ограничения

Уравнения временных параметров
В астабильном режиме длительность высокого уровня равна ln(2) × (RA + RB) × C; длительность низкого уровня — ln(2) × RB × C. Период равен их сумме, а частота — обратной величине периода. Длительность импульса в моностабильном режиме равна ln(3) × RA × C. Использование логарифмов объясняет небольшие различия с формулами, содержащими округленные временные коэффициенты.
Коэффициент заполнения по высокому уровню
Для стандартной астабильной схемы с положительными сопротивлениями коэффициент заполнения по высокому уровню больше 50% и меньше 100%. Целевые значения для подбора должны лежать строго внутри этого диапазона. Другие схемы могут обеспечивать иной коэффициент заполнения, но они не входят в модель этого инструмента.
Поиск стандартных номиналов резисторов
Поиск сравнивает ближайшие варианты из выбранного ряда и учитывает совместно ошибки частоты и коэффициента заполнения для астабильного режима. Это локальный поиск, который не гарантирует лучшую пару среди всех возможных сопротивлений. Указанная ошибка коэффициента заполнения выражена в процентных пунктах; допуски компонентов не учитываются.

Разбор примера

Выберите расчет в астабильном режиме с RA = 10 kΩ, RB = 10 kΩ и C = 100 nF. Конденсатор заряжается через оба резистора и разряжается через RB, поэтому длительность высокого уровня вдвое больше длительности низкого.

Ожидаемый результат
RARBCtHtLTfDhigh
10 kΩ10 kΩ100 nF1.38629 ms0.693147 ms2.07944 ms480.898 Hz66.6667%

Длительность высокого уровня составляет около 1.38629 ms, а низкого — около 0.693147 ms, что дает период 2.07944 ms, частоту 480.898 Hz и коэффициент заполнения по высокому уровню 66.6667%. С теми же RA и C в моностабильном режиме длительность импульса составляет около 1.09861 ms.

Вопросы и устранение неполадок

Почему целевое значение 50% в астабильном режиме отклоняется?

Равные длительности высокого и низкого уровней потребовали бы нулевого RA в этой конкретной идеальной схеме. Инструмент требует положительных сопротивлений и принимает только целевые значения внутри показанного диапазона. Если нужны равные длительности высокого и низкого уровней, используйте другую подходящую топологию или отдельный способ формирования временных интервалов.

Почему выбранные резисторы не дают точного целевого значения?

Стандартные номиналы резисторов дискретны, а одна пара должна обеспечить обе цели астабильного режима. Сравнивайте ошибку частоты и ошибку коэффициента заполнения совместно. Более плотный ряд резисторов или другой конденсатор могут изменить доступные варианты; фактические допуски компонентов добавляют разброс.

Показывает ли схема все необходимое для реальной цепи?

Она иллюстрирует времязадающее соединение, используемое в уравнениях. Проверьте распиновку конкретного таймера, диапазон питания, развязку питания, условия запуска и ограничения выхода в его документации. Калькулятор не проверяет эти требования конкретной микросхемы.