BAZA WIEDZY - Kalkulator układu czasowego 555

Układ scalony 555 to jeden z najbardziej popularnych i uniwersalnych układów czasowych (timerów), stosowany w różnych aplikacjach elektronicznych. Może działać jako monostabilny, astabilny lub bistabilny multiwibrator, zależnie od konfiguracji. Poniżej znajdziesz kalkulatory pozwalające na obliczenie parametrów sygnału wyjściowego.

Układ monostabilny

Czas trwania impulsu: --- s

Czas trwania impulsu jest obliczany według poniższego wzoru:
$t = 1.1 \cdot R C$
Działanie układu 555 w trybie monostabilnym

W trybie monostabilnym układ 555 pozostaje w stanie początkowym, w którym wyjście ma poziom niski (0V), a kondensator C1 jest rozładowany przez wewnętrzny tranzystor połączony z masą. Gdy na wejściu 2 (Trigger) pojawi się krótki impuls niski (o napięciu poniżej 1/3 napięcia zasilania Vcc), pierwszy komparator wewnętrzny wyzwala przerzutnik RS, co powoduje przełączenie wyjścia w stan wysoki.
Po zainicjowaniu cyklu działania kondensator C1 zaczyna się ładować przez rezystor R1, a jego napięcie wzrasta w sposób wykładniczy. W momencie, gdy napięcie na kondensatorze osiągnie 2/3 napięcia zasilania, drugi komparator resetuje przerzutnik RS, co przywraca wyjście do stanu niskiego. Jednocześnie tranzystor wewnętrzny ponownie zaczyna rozładowywać kondensator, przygotowując układ do kolejnego impulsu.

Układ astabilny

Czas stanu wysokiego: --- s

Czas stanu niskiego: --- s

Częstotliwość: --- Hz

Częstotliwość oraz parametry impulsu są obliczane według poniższych wzorów:
t_h = 0.693 ( R_1 + R_2) C_1

$f = \frac{1.44}{\left(R_1 + 2R_2\right) C_1}$
Gdzie:
t_h - Czas trwania stanu wysokiego
t_l - Czas trwania stanu niskiego
f - Częstotliwość

Działanie układu 555 w trybie astabilnym

W trybie astabilnym układ scalony 555 działa jako generator fali prostokątnej, samoczynnie przełączając się między stanem wysokim i niskim na wyjściu. Kondensator C1 jest połączony z rezystorami R1 i R2 w konfiguracji umożliwiającej cykliczne ładowanie i rozładowywanie kondensatora. Proces ładowania i rozładowywania kondensatora kontroluje napięcia na wejściach komparatorów wewnętrznych układu 555, co powoduje zmiany stanu wyjścia.
Podczas ładowania kondensatora przez rezystory R1 i R2, napięcie na kondensatorze wzrasta w sposób wykładniczy. Gdy napięcie osiągnie 2/3 napięcia zasilania (Vcc), górny komparator zmienia stan przerzutnika RS, co powoduje włączenie wewnętrznego tranzystora rozładowującego i przełączenie wyjścia w stan niski. W tym momencie kondensator rozpoczyna proces rozładowywania przez rezystor R2. Gdy napięcie na kondensatorze spadnie poniżej 1/3 napięcia zasilania, dolny komparator ponownie zmienia stan przerzutnika RS, co wyłącza tranzystor rozładowujący, a wyjście powraca do stanu wysokiego. Cykl powtarza się w sposób ciągły, generując przebieg prostokątny.

Powrót do listy artykułów