حسابات المؤقت 555

الوضع غير المستقر: موجة مربعة مستمرة

في الوضع غير المستقر يشتغل 555 وينطفئ من تلقاء نفسه، لجعل LED يومض أو لتوليد نغمة. مع المقاومتين R1 وR2 والمكثف C:

• زمن المستوى العالي = 0.693 × (R1 + R2) × C
• زمن المستوى المنخفض = 0.693 × R2 × C
• التردد = 1.44 ÷ ((R1 + 2 × R2) × C)
• دورة العمل = (R1 + R2) ÷ (R1 + 2 × R2)

مع R1 = 1 kΩ، وR2 = 10 kΩ وC = 10 µF: ‏76 ms عالٍ، و69 ms منخفض، أي نحو 6.9 Hz بدورة عمل 52%.

في هذه الدائرة القياسية يبقى الخرج دائمًا عاليًا مدة أطول من المنخفض، فتبقى دورة العمل فوق 50%. ديود على التوازي مع R2 يجعل المكثف يُشحن عبر R1 فقط ويسمح بدورات أقل.

الوضع أحادي الاستقرار: نبضة واحدة

في الوضع أحادي الاستقرار تنتج القدحة نبضة واحدة بمدة ثابتة: t = 1.1 × R × C. مع R = 100 kΩ وC = 10 µF تساوي 1.1 ثانية، تأخير أو إزالة ارتداد نموذجية.

نصائح عن المكونات

• المكثفات الإلكتروليتية قد تنحرف 20% أو أكثر عن قيمتها المكتوبة، فقد يختلف الزمن الفعلي عن الصيغة. استخدم مكثفًا غشائيًا حين تهم الدقة.
• أبقِ R1 عند 1 kΩ على الأقل حتى لا يتحمل طرف التفريغ تيارًا زائدًا.

تحسب حاسبة المؤقت 555 الوضعين. وإن كان الخرج يشغّل LED، فاحسب مقاومته بـ حاسبة مقاومة LED.

اختيار المكونات لتردد

تغيير المكثف هو ما يحرّك التردد أكثر، لأنه يضاعف الزمن كله. مع R1 = 1 kΩ وR2 = 10 kΩ:

الاقتراب من 50%

اجعل R2 أكبر بكثير من R1. مع R1 = 1 kΩ وR2 = 100 kΩ تكون دورة العمل 101 ÷ 201 = 50.2%. ومع مقاومتين متساويتين تصل إلى الطرف الآخر: R1 = R2 = 4.7 kΩ تعطي 67%.

مشكلات شائعة

• تنحرف الأزمنة 20% أو أكثر. المكثفات الإلكتروليتية لها هذا التفاوت. مكثف 10 µF أعلى بـ 20% يحوّل نبضة أحادية الاستقرار من 1.1 s إلى 1.3 s. استخدم مكثفًا غشائيًا، أو اضبط بمقاومة متغيرة.
• يرتجف الخرج أو يُعاد إطلاقه. يُحدث الـ 555 قمم تيار عند التبديل. ضع مكثفًا بـ 0.1 µF بين طرفي تغذيته، قرب الشريحة.
• لا تنتهي النبضة أحادية الاستقرار. إبقاء طرف الإطلاق منخفضًا يُبقي الخرج عاليًا. اجعل نبضة الإطلاق أقصر من نبضة الخرج، أو مرّرها عبر مكثف ربط.
• تسخن الشريحة. يستطيع الـ 555 ثنائي القطب التقليدي إخراج 200 mA أو امتصاصها، لكنه يسخن عند ذلك. ونسخ CMOS تعمل أبرد، وتنزل حتى نحو 2 V، وتولّد ضجيجًا أقل بكثير في التغذية.