حاسبة المؤقت 555

تفترض التكوين اللامستقر القياسي (موجة مربعة تعمل بحرية): R1 موصول بين V+ وأطراف التفريغ/العتبة، وR2 بين التفريغ والعتبة/التحفيز، وC بين العتبة/التحفيز والأرضي، بدون صمام ثنائي عبر R1. هذه هي دائرة مذبذب 555 الأكثر شيوعًا الموجودة في أوراق البيانات والدروس التعليمية.

في الدائرة اللامستقرة القياسية، يشحن المكثف دائمًا عبر كل من R1 وR2 (مما يجعل زمن "الارتفاع" أطول) لكنه يفرغ فقط عبر R2 (مما يجعل زمن "الانخفاض" أقصر بالمقارنة)، لذا لا يمكن أن يكون زمن الارتفاع أقصر من زمن الانخفاض أبدًا. يتطلب الحصول على دورة عمل عند 50% أو أقل دائرة معدلة، عادةً صمام ثنائي موضوع عبر R1 لإعطاء مساري الشحن والتفريغ توقيتًا مستقلاً.

يستخدم العديد من المراجع الصيغة المختصرة f = 1.44 / ((R1 + 2×R2) × C)، حيث 1.44 هو نسخة مقربة من 1/ln(2). تحسب هذه الحاسبة بدلاً من ذلك زمني الارتفاع والانخفاض مباشرة من ln(2) (حوالي 0.693147، غير مقرب) وتشتق التردد كـ1 مقسومًا على مجموعهما، متجنبةً خطأ التقريب الصغير الذي يقدمه اختصار "1.44".

تختار قيمة مكثف وترددًا ودورة عمل مستهدفين، وتحل الحاسبة نفس المعادلات بشكل عكسي لإيجاد قيم R1 وR2 التي ستنتجهما. اختيار المكثف أولاً هو ممارسة قياسية، تأتي قيم المكثفات في أحجام قياسية أقل بكثير من المقاومات، لذا يُثبّت معظم المصممين C ويحلون لإيجاد المقاومات، ثم يقربون إلى أقرب قيمة مقاومة قياسية.

فقط دورات العمل التي تقع تمامًا بين 50% و100% قابلة للتحقيق فعليًا بالدائرة القياسية التي تحاكيها هذه الحاسبة؛ إدخال 50% أو أقل (أو 100%) لا يملك حل مقاومة موجبة صالحًا، لذا يُرفض بدلاً من عرض قيمة مقاومة غير منطقية أو سالبة.

تعمل الرياضيات لأي قيم موجبة، لكن المكونات الحقيقية تأتي بأحجام قياسية (سلسلة E12 أو E24 للمقاومات، وسلاسل محدودة بالمثل للمكثفات)، لذا تعامل مع مخرجات الحاسبة كهدف وقرّب إلى أقرب قيمة قياسية متاحة، ثم أدخل القيم المقربة اختياريًا مرة أخرى في الوضع الأمامي لترى مقدار التغير في ترددك ودورة عملك الفعليين.

نعم. معادلات التوقيت في وضع اللاستقرار هي نفسها عبر عائلة 555 بأكملها (NE555، LM555، متغيرات CMOS مثل TLC555 وICM7555)، والاختلافات بين الشرائح تكمن غالبًا في نطاق جهد التغذية وقدرة توفير التيار واستهلاك الطاقة، وليس في صيغ توقيت RC نفسها.