電氣與電子
555 定時器計算器
計算 555 振盪器時序和單次脈衝寬度，或為目標頻率或脈衝選擇標準電阻。
01
輸入參數
02
計算結果
- 頻率
- —
- 週期
- —
- 高電位時間
- —
- 低電位時間
- —
| 輸出高電位占空比 | — |
|---|---|
| RA · 理想電阻 | — |
| RB · 理想電阻 | — |
| 目標誤差 | — |
| 占空比誤差 | — |
僅顯示正規化時序。實際輸出電壓取決於定時器和負載。
公式
f = 1 / (ln(2) × (RA + 2RB) × C)計算 555 振盪器或單次脈衝
估算工具所示標準非穩態或單穩態 555 電路的時序。非穩態運作時，高低電位輸出交替重複；單穩態運作時，觸發後產生一個定時脈衝。可依電阻值計算，也可為時序目標搜尋鄰近的優選值。理想模型不包括元件容差、漏電、觸發行為及特定元件的運作限制。
操作步驟
- 選擇非穩態或單穩態運作方式，並輸入電容。在計算模式中輸入 RA；非穩態方式還需輸入 RB。電阻欄位預設使用 kΩ，電容欄位預設使用 nF。
- 查看時序結果與示意圖。非穩態結果包括高電位時間、低電位時間、週期、頻率及週期內高電位所占的百分比；單穩態結果顯示脈衝寬度。
- 要依目標設計，選擇電阻搜尋模式及 E12、E24 或 E96 系列。非穩態方式輸入頻率與高電位工作週期，單穩態方式輸入脈衝寬度，再比較所選電阻與列出的誤差。
設定與限制
- 時序方程式
- 非穩態高電位時間為 ln(2) × (RA + RB) × C；低電位時間為 ln(2) × RB × C。週期為兩者之和，頻率為週期的倒數。單穩態脈衝寬度為 ln(3) × RA × C。使用對數可以解釋結果與採用四捨五入時序常數的公式之間的細微差異。
- 高電位工作週期
- 對於電阻為正的標準非穩態電路，高電位工作週期大於 50% 且小於 100%。設計目標必須嚴格位於此範圍內。其他電路可以產生不同工作週期，但不屬於本工具的模型。
- 優選電阻搜尋
- 搜尋會比較所選系列中的鄰近候選值，並在非穩態方式下平衡頻率與工作週期誤差。這是局部搜尋，不能保證在所有阻值中找到最佳組合。列出的工作週期誤差以百分點表示；不包括元件容差。
操作範例
選擇非穩態計算，設定 RA = 10 kΩ、RB = 10 kΩ 與 C = 100 nF。電容透過兩個電阻充電，透過 RB 放電，因此高電位時間是低電位時間的兩倍。
| 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% |
高電位時間約為 1.38629 ms，低電位時間約為 0.693147 ms，得到的週期為 2.07944 ms、頻率為 480.898 Hz，高電位工作週期為 66.6667%。在單穩態模式下，採用相同的 RA 與 C，脈衝寬度約為 1.09861 ms。
常見問題與疑難排解
為什麼 50% 的非穩態目標會被拒絕？
在這個特定的理想電路中，高低電位時間相等需要 RA 為零。工具要求電阻為正，只接受顯示範圍內的目標。如果需要相等的高低電位時間，請採用其他受支援的拓撲或不同的定時方法。
為什麼所選電阻未能達到我的目標？
優選電阻值是離散的，而且一對電阻必須同時滿足兩個非穩態目標。請同時比較頻率誤差與工作週期誤差。更密集的電阻系列或不同電容可以改變可用候選值；實際元件容差還會引入更多變化。
示意圖是否涵蓋實際電路所需的全部內容？
它展示的是方程式所用的定時連接方式。請在實際計時器的文件中核對接腳配置、電源範圍、去耦、觸發條件與輸出限制。計算器不會驗證這些特定元件的要求。