Calculadora do Temporizador 555

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Calcule a frequência, o período, e o ciclo de trabalho do modo astável do temporizador 555 a partir de R1/R2/C, ou resolva ao contrário para os resistores necessários para atingir uma frequência e ciclo de trabalho alvo.

Valores do circuito astável

Capacitor (C)

Usa as fórmulas exatas do modo astável (tempo alto = ln(2) x (R1+R2) x C, tempo baixo = ln(2) x R2 x C) em vez do atalho comumente arredondado "1,44", para resultados ligeiramente mais precisos.

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O que esta ferramenta faz

Essa calculadora de temporizador 555 encontra a frequência de saída, período, tempos alto/baixo, e ciclo de trabalho de um CI 555 rodando em modo astável (onda quadrada de execução livre), a partir dos seus valores de R1, R2 e capacitor. Também pode funcionar ao contrário: dê a ela uma frequência e ciclo de trabalho alvo mais um capacitor escolhido, e ela resolve para os valores de R1 e R2 necessários para produzi-los.

Ao contrário de muitas calculadoras de referência rápida, ela calcula a temporização diretamente a partir da constante exata ln(2) em vez da fórmula abreviada comumente arredondada "1,44", e sinaliza explicitamente a limitação bem conhecida de que um circuito astável 555 padrão (sem diodo) nunca pode produzir um ciclo de trabalho em ou abaixo de 50%, em vez de silenciosamente retornar um resultado impossível.

Problemas que resolve

Encontrar a frequência de saída e o ciclo de trabalho de um circuito astável 555 para o qual você já tem valores de componentes.
Trabalhar de trás para frente de uma frequência e ciclo de trabalho alvo para os valores de R1/R2 necessários, uma vez que você escolheu um capacitor.
Verificar um design de circuito 555 calculado à mão de uma aula, projeto ou folha de dados com uma segunda fonte.
Entender por que um ciclo de trabalho desejado abaixo de 50% não é alcançável com um circuito astável básico, antes de construí-lo e ficar confuso com o resultado.
Ver o tempo alto e baixo exatos da forma de onda de saída, não apenas a frequência geral.

Perguntas frequentes

›O que essa calculadora assume sobre o circuito 555?

Ela assume a configuração astável padrão (onda quadrada de execução livre): R1 conectado entre V+ e os pinos de descarga/limiar, R2 entre descarga e limiar/gatilho, e C entre limiar/gatilho e terra, sem diodo em R1. Este é o circuito oscilador 555 mais comum encontrado em folhas de dados e tutoriais.

›Por que o ciclo de trabalho não pode ficar abaixo de 50%?

No circuito astável padrão, o capacitor sempre se carrega através de R1 e R2 (tornando o tempo "alto" mais longo), mas só se descarrega através de R2 (tornando o tempo "baixo" mais curto em comparação), então o tempo alto nunca pode ser mais curto que o tempo baixo. Obter um ciclo de trabalho em ou abaixo de 50% requer um circuito modificado, tipicamente um diodo colocado em R1 para dar aos caminhos de carga e descarga temporização independente.

›Por que isso usa ln(2) em vez da fórmula "1,44" que vi em outro lugar?

Muitas referências usam a fórmula abreviada f = 1,44 / ((R1 + 2xR2) x C), onde 1,44 é uma versão arredondada de 1/ln(2). Essa calculadora, em vez disso, calcula os tempos alto e baixo diretamente a partir de ln(2) (cerca de 0,693147, sem arredondamento) e deriva a frequência como 1 dividido pela soma deles, evitando o pequeno erro de arredondamento que o atalho "1,44" introduz.

›Como funciona o modo inverso (frequência para resistores)?

Você escolhe um valor de capacitor e uma frequência e ciclo de trabalho alvo, e a calculadora resolve as mesmas equações ao contrário para encontrar os valores de R1 e R2 que os produziriam. Escolher o capacitor primeiro é prática padrão, valores de capacitor vêm em muito menos tamanhos padrão do que resistores, então a maioria dos projetistas fixa C e resolve para os resistores, depois arredonda para o valor de resistor padrão mais próximo.

›Por que rejeita algumas combinações de frequência/ciclo de trabalho no modo inverso?

Apenas ciclos de trabalho estritamente entre 50% e 100% são fisicamente alcançáveis com o circuito padrão que essa calculadora modela; inserir 50% ou abaixo (ou 100%) não tem solução de resistor positivo válida, então é rejeitado em vez de mostrar um valor de resistor sem sentido ou negativo.

›Que valores de capacitor e resistor devo realmente usar?

A matemática funciona para qualquer valor positivo, mas componentes reais vêm em tamanhos padrão (a série E12 ou E24 para resistores, e séries igualmente limitadas para capacitores), então trate a saída da calculadora como um alvo e arredonde para o valor padrão disponível mais próximo, depois opcionalmente insira os valores arredondados de volta no modo direto para ver o quanto isso muda sua frequência e ciclo de trabalho reais.

›Isso é útil para algo além do chip clássico NE555?

Sim. As equações de temporização do modo astável são as mesmas em toda a família 555 (NE555, LM555, variantes CMOS como TLC555 e ICM7555), as diferenças entre os chips estão principalmente na faixa de tensão de alimentação, capacidade de fornecimento de corrente e consumo de energia, não nas fórmulas de temporização RC em si.