ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์
เครื่องคำนวณไทเมอร์ 555
คำนวณเวลาของออสซิลเลเตอร์ 555 และความกว้างพัลส์เดี่ยว หรือเลือกตัวต้านทานมาตรฐานสำหรับความถี่หรือพัลส์เป้าหมาย
ค่าที่ป้อน
ผลลัพธ์
- ความถี่
- —
- คาบ
- —
- เวลาระดับสูง
- —
- เวลาระดับต่ำ
- —
| ดิวตี้ไซเคิลระดับสูงของเอาต์พุต | — |
|---|---|
| RA · ความต้านทานอุดมคติ | — |
| RB · ความต้านทานอุดมคติ | — |
| ความคลาดเคลื่อนจากเป้าหมาย | — |
| ความคลาดเคลื่อนดิวตี้ไซเคิล | — |
แสดงเฉพาะเวลาที่ปรับเป็นมาตรฐาน แรงดันเอาต์พุตจริงขึ้นกับไทเมอร์และโหลด
f = 1 / (ln(2) × (RA + 2RB) × C)คำนวณวงจรออสซิลเลเตอร์ 555 หรือพัลส์เดี่ยว
ประมาณเวลาสำหรับวงจร 555 แบบอะสเตเบิลหรือโมโนสเตเบิลมาตรฐานที่เครื่องมือแสดง การทำงานแบบอะสเตเบิลให้ขาออกระดับสูงและต่ำสลับซ้ำ ส่วนโมโนสเตเบิลสร้างพัลส์หนึ่งครั้งตามระยะเวลาที่กำหนดหลังได้รับทริกเกอร์ คำนวณจากค่าตัวต้านทานหรือค้นหาค่ามาตรฐานใกล้เคียงสำหรับเป้าหมายเวลา แบบจำลองอุดมคติไม่รวมค่าความคลาดเคลื่อนของอุปกรณ์ กระแสรั่ว พฤติกรรมการทริกเกอร์ และขีดจำกัดการทำงานเฉพาะของอุปกรณ์
ขั้นตอนการใช้งาน
- เลือกการทำงานแบบอะสเตเบิลหรือโมโนสเตเบิล แล้วป้อนความจุ ในโหมดคำนวณ ให้ป้อน RA และป้อน RB ด้วยสำหรับแบบอะสเตเบิล ช่องความต้านทานใช้ kΩ และช่องความจุใช้ nF เป็นค่าเริ่มต้น
- ตรวจสอบผลเวลาและแผนภาพ ผลอะสเตเบิลรวมเวลาระดับสูง เวลาระดับต่ำ คาบ ความถี่ และเปอร์เซ็นต์ของคาบที่อยู่ในระดับสูง ส่วนผลโมโนสเตเบิลแสดงความกว้างพัลส์
- หากต้องการออกแบบให้ตรงเป้าหมาย ให้เลือกโหมดค้นหาตัวต้านทานและอนุกรม E12, E24 หรือ E96 ป้อนความถี่และดิวตี้ไซเคิลของระดับสูงสำหรับแบบอะสเตเบิล หรือความกว้างพัลส์สำหรับแบบโมโนสเตเบิล แล้วเปรียบเทียบตัวต้านทานที่เลือกกับค่าความคลาดเคลื่อนที่รายงาน
การตั้งค่าและข้อจำกัด
- สมการเวลา
- เวลาระดับสูงของอะสเตเบิลคือ ln(2) × (RA + RB) × C ส่วนเวลาระดับต่ำคือ ln(2) × RB × C คาบคือผลรวมของทั้งสองเวลา และความถี่คือส่วนกลับของคาบ ความกว้างพัลส์โมโนสเตเบิลคือ ln(3) × RA × C การใช้ลอการิทึมอธิบายความต่างเล็กน้อยจากสูตรที่ใช้ค่าคงที่เวลาซึ่งปัดเศษแล้ว
- ดิวตี้ไซเคิลของระดับสูง
- สำหรับวงจรอะสเตเบิลมาตรฐานที่มีตัวต้านทานเป็นบวก ดิวตี้ไซเคิลของระดับสูงจะมากกว่า 50% และน้อยกว่า 100% เป้าหมายการออกแบบต้องอยู่ภายในช่วงนี้โดยไม่รวมค่าขอบเขต วงจรอื่นอาจสร้างดิวตี้ไซเคิลต่างออกไป แต่ไม่อยู่ในแบบจำลองของเครื่องมือนี้
- การค้นหาตัวต้านทานค่ามาตรฐาน
- การค้นหาจะเปรียบเทียบตัวเลือกใกล้เคียงจากอนุกรมที่เลือก และถ่วงสมดุลความคลาดเคลื่อนของความถี่กับดิวตี้ไซเคิลสำหรับแบบอะสเตเบิล เป็นการค้นหาเฉพาะบริเวณใกล้เคียง ไม่ได้รับประกันคู่ที่ดีที่สุดจากค่าความต้านทานทั้งหมด ความคลาดเคลื่อนดิวตี้ไซเคิลที่รายงานมีหน่วยเป็นจุดเปอร์เซ็นต์ โดยไม่รวมค่าความคลาดเคลื่อนของอุปกรณ์
ตัวอย่างการใช้งาน
เลือกการคำนวณแบบอะสเตเบิลด้วย RA = 10 kΩ, RB = 10 kΩ และ C = 100 nF ตัวเก็บประจุชาร์จผ่านตัวต้านทานทั้งสองตัวและคายประจุผ่าน RB ดังนั้นเวลาระดับสูงจึงเป็นสองเท่าของเวลาระดับต่ำ
| 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% |
เวลาระดับสูงประมาณ 1.38629 ms และเวลาระดับต่ำประมาณ 0.693147 ms ได้คาบ 2.07944 ms ความถี่ 480.898 Hz และดิวตี้ไซเคิลของระดับสูง 66.6667% เมื่อใช้ RA และ C เดียวกันในโหมดโมโนสเตเบิล ความกว้างพัลส์ประมาณ 1.09861 ms
คำถามและการแก้ปัญหา
ทำไมเป้าหมายอะสเตเบิล 50% จึงถูกปฏิเสธ?
เวลาระดับสูงและต่ำที่เท่ากันจะต้องใช้ RA เป็นศูนย์ในวงจรอุดมคติรูปแบบนี้โดยเฉพาะ เครื่องมือกำหนดให้ตัวต้านทานเป็นบวก และยอมรับเฉพาะเป้าหมายภายในช่วงที่แสดง หากต้องการเวลาระดับสูงและต่ำเท่ากัน ให้ใช้โครงสร้างวงจรอื่นที่รองรับหรือวิธีกำหนดเวลาแยกต่างหาก
ทำไมตัวต้านทานที่เลือกจึงไม่ตรงเป้าหมายของฉัน?
ค่าตัวต้านทานมาตรฐานเป็นค่าที่แยกจากกัน และตัวต้านทานคู่เดียวต้องตอบโจทย์เป้าหมายอะสเตเบิลทั้งสองอย่าง เปรียบเทียบความคลาดเคลื่อนของความถี่และดิวตี้ไซเคิลร่วมกัน อนุกรมตัวต้านทานที่มีค่าถี่ขึ้นหรือตัวเก็บประจุที่ต่างออกไปอาจเปลี่ยนตัวเลือกที่มี ส่วนค่าความคลาดเคลื่อนของอุปกรณ์จริงจะเพิ่มความแปรผันอีก
แผนภาพครอบคลุมทุกสิ่งที่จำเป็นสำหรับวงจรจริงหรือไม่?
แผนภาพแสดงรูปแบบวงจรกำหนดเวลาที่ใช้ในสมการ ตรวจสอบผังขา ช่วงแรงดันแหล่งจ่าย การดีคัปปลิง เงื่อนไขทริกเกอร์ และขีดจำกัดขาออกของไอซีตั้งเวลาที่ใช้จริงจากเอกสาร เครื่องคำนวณไม่ได้ตรวจสอบข้อกำหนดเฉพาะของอุปกรณ์เหล่านั้น