ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์

เครื่องคำนวณไทเมอร์ 555

คำนวณเวลาของออสซิลเลเตอร์ 555 และความกว้างพัลส์เดี่ยว หรือเลือกตัวต้านทานมาตรฐานสำหรับความถี่หรือพัลส์เป้าหมาย

01

ค่าที่ป้อน

วงจรอะสเตเบิลมาตรฐานต้องมีดิวตี้ไซเคิลระดับสูงเป้าหมายมากกว่า 50% และน้อยกว่า 100%

เกณฑ์อุดมคติที่ 1/3 และ 2/3 Vcc ไม่รวมความคลาดเคลื่อน ตรวจสอบขีดจำกัดอุปกรณ์ ความถี่ และโหลดของไทเมอร์ที่เลือก

02

ผลลัพธ์

ความถี่
—
คาบ
—
เวลาระดับสูง
—
เวลาระดับต่ำ
—
ดิวตี้ไซเคิลระดับสูงของเอาต์พุต—
รูปคลื่นเวลาของเอาต์พุต

แสดงเฉพาะเวลาที่ปรับเป็นมาตรฐาน แรงดันเอาต์พุตจริงขึ้นกับไทเมอร์และโหลด

สูตรf = 1 / (ln(2) × (RA + 2RB) × C)

คำนวณวงจรออสซิลเลเตอร์ 555 หรือพัลส์เดี่ยว

ประมาณเวลาสำหรับวงจร 555 แบบอะสเตเบิลหรือโมโนสเตเบิลมาตรฐานที่เครื่องมือแสดง การทำงานแบบอะสเตเบิลให้ขาออกระดับสูงและต่ำสลับซ้ำ ส่วนโมโนสเตเบิลสร้างพัลส์หนึ่งครั้งตามระยะเวลาที่กำหนดหลังได้รับทริกเกอร์ คำนวณจากค่าตัวต้านทานหรือค้นหาค่ามาตรฐานใกล้เคียงสำหรับเป้าหมายเวลา แบบจำลองอุดมคติไม่รวมค่าความคลาดเคลื่อนของอุปกรณ์ กระแสรั่ว พฤติกรรมการทริกเกอร์ และขีดจำกัดการทำงานเฉพาะของอุปกรณ์

ขั้นตอนการใช้งาน

  1. เลือกการทำงานแบบอะสเตเบิลหรือโมโนสเตเบิล แล้วป้อนความจุ ในโหมดคำนวณ ให้ป้อน RA และป้อน RB ด้วยสำหรับแบบอะสเตเบิล ช่องความต้านทานใช้ kΩ และช่องความจุใช้ nF เป็นค่าเริ่มต้น
  2. ตรวจสอบผลเวลาและแผนภาพ ผลอะสเตเบิลรวมเวลาระดับสูง เวลาระดับต่ำ คาบ ความถี่ และเปอร์เซ็นต์ของคาบที่อยู่ในระดับสูง ส่วนผลโมโนสเตเบิลแสดงความกว้างพัลส์
  3. 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

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

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