Toolyard

Расчёты для таймера 555

Автоколебательный режим: стабильный прямоугольный сигнал

В автоколебательном режиме 555 сам включается и выключается — чтобы мигать светодиодом или генерировать тон. С резисторами R1 и R2 и конденсатором C:

  • Время высокого уровня = 0,693 × (R1 + R2) × C
  • Время низкого уровня = 0,693 × R2 × C
  • Частота = 1,44 ÷ ((R1 + 2 × R2) × C)
  • Коэффициент заполнения = (R1 + R2) ÷ (R1 + 2 × R2)

При R1 = 1 кОм, R2 = 10 кОм и C = 10 мкФ: высокий уровень 76 мс, низкий 69 мс, около 6,9 Гц с коэффициентом заполнения 52%.

В этой стандартной схеме выход всегда находится в высоком состоянии дольше, чем в низком, так что коэффициент заполнения остаётся выше 50%. Диод параллельно R2 позволяет конденсатору заряжаться только через R1, что даёт меньший коэффициент заполнения.

Ждущий режим: один импульс

В ждущем (моностабильном) режиме запуск даёт один импульс фиксированной длительности: t = 1,1 × R × C. При R = 100 кОм и C = 10 мкФ это 1,1 секунды — типичная задержка или время подавления дребезга.

Советы по деталям

  • Электролитические конденсаторы могут отличаться от номинала на 20% и больше, так что реальные времена могут отличаться от формулы. Где важна точность, используйте плёночный конденсатор.
  • Держите R1 не меньше 1 кОм, чтобы через вывод разряда не шёл слишком большой ток.

Калькулятор таймера 555 рассчитывает оба режима. Если выход питает светодиод, подберите его резистор в Калькулятор резистора для светодиода.

Подбор деталей под частоту

Сильнее всего частоту сдвигает смена конденсатора, потому что он умножает всю времязадающую цепь. При R1 = 1 кОм и R2 = 10 кОм:

КонденсаторЧастотаПрименение
10 мкФ6,9 ГцЗаметно мигающий светодиод
1 мкФ69 ГцСлишком быстро, чтобы различить отдельные вспышки
0,1 мкФ690 ГцСлышимый тон
0,01 мкФ6,9 кГцВысокий тон

Как приблизиться к 50%

Сделайте R2 гораздо больше R1. При R1 = 1 кОм и R2 = 100 кОм коэффициент заполнения 101 ÷ 201 = 50,2%. Равные резисторы дают другую крайность: R1 = R2 = 4,7 кОм дают 67%.

Частые проблемы

  • Время отличается на 20% и больше. Электролитические конденсаторы настолько неточны. Конденсатор 10 мкФ с отклонением +20% превращает импульс одновибратора в 1,1 секунды в 1,3 секунды. Используйте плёночный конденсатор или подстройте переменным резистором.
  • Выход дрожит или перезапускается. 555 при переключении потребляет импульсы тока. Поставьте конденсатор 0,1 мкФ между выводами питания, близко к микросхеме.
  • Импульс одновибратора не заканчивается. Удержание входа запуска в низком уровне держит выход высоким. Сделайте импульс запуска короче выходного или подавайте его через небольшой разделительный конденсатор.
  • Микросхема греется. Классический биполярный 555 может отдавать или принимать 200 мА, но при этом нагревается. КМОП-версии греются меньше, работают от примерно 2 В и дают гораздо меньше помех по питанию.

Инструменты из этого руководства

Другие руководства

Как читать цветовую маркировку резисторовКак подобрать резистор для светодиодаКак рассчитать падение напряжения в кабелеСколько нужно бетона?Сколько нужно краски?Как рассчитать подсетьПравила значащих цифрКак работает делитель напряженияКак рассчитать уклон крышиКак рассчитать досковые футыКак рассчитать соотношение сторонКак пользоваться законом ОмаКак рассчитать крутящий моментAWG и мм²: размеры проводовМетрическая и дюймовая резьбаКак рассчитать сечение кабеляКак рассчитать скорость резания и оборотыКак рассчитать площадь крышиPPI и DPIКак перевести кВт в амперыКак спроектировать лестницуСколько нужно плитки?Сколько нужно щебня?Сколько нужно обоев?Что такое постоянная времени RC?Сколько нужно солнечных панелей?Инженерная запись и научная записьСколько бетона вмещает бетономешалка?Как рассчитать расход и потерю давления в трубе