Калькулятор NE555

Калькулятор нужен, когда вы собираете генератор импульсов на NE555 по типовой астабильной схеме (мультивибратор) и хотите заранее узнать, с какой частотой он будет работать и как соотносятся импульс и пауза. Так подбирают частоту мигания светодиода, тон звукового генератора, тактовый сигнал или ШИМ.

Нужны три номинала: первый и второй резисторы времязадающей цепи (в техническом описании производителя они обозначены латинскими буквами), и ёмкость времязадающего конденсатора. Номиналы берите по маркировке деталей или из схемы, которую повторяете. Сопротивления вводятся в килоомах, ёмкость - в микрофарадах.

Самая частая ошибка - единицы. Резистор 4,7 кОм вводите как 4,7, а не 4700; 100 Ом - как 0,1. Конденсатор 100 нФ - это 0,1 мкФ, 10 нФ - 0,01 мкФ. Если ввести ёмкость в нанофарадах, частота ошибётся в 1000 раз. Нулевую или отрицательную ёмкость поле не примет.

Частота показывает, сколько импульсов в секунду выдаёт таймер, длительности импульса и паузы выводятся в миллисекундах. Коэффициент заполнения в этой схеме всегда больше 50%: импульс длится, пока конденсатор заряжается через оба резистора, а пауза - пока он разряжается только через второй. Чтобы приблизиться к 50%, делайте второй резистор намного больше первого. Реальная частота может отличаться от расчётной из-за разброса номиналов деталей.

Расчёт нужен для подбора номиналов и не заменяет проект. Работы под напряжением выполняет только специалист с допуском.

Формулы астабильного режима взяты из технического описания таймеров 555 компании "Тексас Инструментс": частота = 1,44 / ((первый резистор + 2 * второй) * ёмкость), импульс = 0,693 * (первый резистор + второй) * ёмкость, пауза = 0,693 * второй резистор * ёмкость. В калькуляторе они записаны для удобных единиц: при сопротивлениях в килоомах и ёмкости в микрофарадах произведение сопротивления на ёмкость получается в миллисекундах, поэтому коэффициент 1,44 превращается в 1440, а частота выходит в герцах.

Частота = 1440 / ((Первый резистор + 2 * Второй резистор) * Ёмкость)
Длительность импульса = 0,693 * (Первый резистор + Второй резистор) * Ёмкость
Длительность паузы = 0,693 * Второй резистор * Ёмкость
Коэффициент заполнения = (Первый резистор + Второй резистор) / (Первый резистор + 2 * Второй резистор) * 100
Скважность = (Первый резистор + 2 * Второй резистор) / (Первый резистор + Второй резистор)

Первый и второй резисторы - сопротивления, кОм; ёмкость - в микрофарадах. Частота выводится в герцах с 3 знаками после запятой, длительности импульса и паузы - в миллисекундах с 3 знаками, коэффициент заполнения (доля импульса в периоде) - в процентах с 1 знаком, скважность (период, делённый на длительность импульса, - величина, обратная коэффициенту заполнения; определение по ГОСТ 16465-70) - с 3 знаками.

Ограничения:

• считается только астабильный режим (мультивибратор); ждущий режим (одновибратор) калькулятор не рассчитывает;
• частота считается с коэффициентом 1,44 из технического описания, а длительности - с коэффициентом 0,693, поэтому величина 1000 / (импульс + пауза) примерно на 0,2% больше показанной частоты;
• допуски резисторов и конденсатора не учитываются;
• нулевые и отрицательные сопротивления и ёмкость поля не примут.

Пример: первый резистор 10 кОм, второй 47 кОм, ёмкость 1 мкФ.

Частота = 1440 / ((10 + 2 * 47) * 1) = 1440 / 104 примерно 13,846 Гц
Импульс = 0,693 * 57 * 1 = 39,501 мс
Пауза = 0,693 * 47 * 1 = 32,571 мс
Заполнение = 57 / 104 * 100 примерно 54,8%
Скважность = 104 / 57 примерно 1,825