555 Zamanlayıcı Hesaplama
- Frekans
- —
- Yüksek süre
- —
- Düşük süre
- —
- Görev oranı
- —
- R1
- —
- R2
- —
Kullanılan formüller
Astabil: tH = 0,693·(R1 + R2)·C, tL = 0,693·R2·C, f = 1,44 / ((R1 + 2R2)·C)
Monostabil: t = 1,1·R·C
Kısa cevap 555 astabil frekansı nasıl hesaplanır?
555 astabil devrede frekans f = 1,44 / ((R1 + 2·R2) × C) formülüyle hesaplanır. Yüksek süre t_H = 0,693·(R1 + R2)·C, düşük süre t_L = 0,693·R2·C'dir ve görev oranı her zaman %50'nin üzerindedir. Monostabil modda darbe süresi t = 1,1·R·C'dir. Frekans besleme geriliminden bağımsızdır.
1972'de tasarlanan NE555, hâlâ en çok satılan entegrelerden biridir: LED yakıp söndürmekten PWM üretmeye, gecikme devrelerinden ses üretecine kadar her yerde karşınıza çıkar. Araç astabil (sürekli salınan) modda R1, R2 ve C'den frekansı ve görev oranını; tasarım modunda istediğiniz frekans ve görev oranı için R1 ve R2'yi; monostabil modda tek darbe süresini hesaplar. Çıkış ve kondansatör gerilimini aynı grafikte canlandırır: kondansatörün 1/3 ile 2/3 Vcc arasında nasıl dolup boşaldığını ve çıkışın bu eşiklerde nasıl değiştiğini izleyebilirsiniz.
Astabil mod nasıl çalışır?
Kondansatör R1 + R2 üzerinden dolar. Gerilimi 2/3 Vcc'ye ulaşınca çıkış düşük seviyeye iner ve deşarj pini (7) kondansatörü R2 üzerinden boşaltır. Gerilim 1/3 Vcc'ye inince çıkış yeniden yükselir ve döngü tekrarlar. Yüksek süre tH = 0,693·(R1 + R2)·C, düşük süre tL = 0,693·R2·C'dir; frekans f = 1,44 / ((R1 + 2R2)·C). 0,693 sayısı ln(2)'dir: kondansatör her yarım çevrimde, hedeflediği gerilime (dolarken Vcc, boşalırken 0) olan uzaklığının tam yarısını kat eder. Formülde Vcc olmadığı için frekans besleme geriliminden bağımsızdır.
Görev oranı sınırı ve çözümü
Klasik bağlantıda dolma R1 + R2, boşalma yalnızca R2 üzerinden olduğu için görev oranı her zaman %50'nin üzerindedir. %50 veya altı gerekiyorsa R2'ye paralel bir diyot eklenir: kondansatör diyot üzerinden R1 ile dolar, R2 ile boşalır; tH ≈ 0,693·R1·C olur. Tasarım modu klasik bağlantı için çalışır.
Monostabil mod
Tetik pinine (2) kısa bir düşük darbe geldiğinde çıkış t = 1,1·R·C süresince yüksek kalır. Buton sıçramasını temizlemek, bir röleyi belirli süre çektirmek veya bir sensör sinyalini uzatmak için kullanılır. 470 kΩ ve 10 µF ile yaklaşık 5,2 saniyelik gecikme elde edilir.
Pratik ipuçları
- R1 en az 1 kΩ olmalıdır; aksi halde deşarj transistörü Vcc'yi kısa devre eder.
- Kontrol pinini (5) 10 nF ile toprağa bağlamak eşikleri gürültüye karşı kararlı hale getirir.
- NE555 çıkış değişiminde besleme hattına büyük akım darbesi çeker; entegrenin yanına 100 nF + 10 µF dekuplaj koyun.
- Pil ile çalışan devrelerde CMOS sürümler (TLC555, LMC555, ICM7555) çok daha az akım çeker ve daha yüksek frekansa çıkar.
Örnek: LED flaşör (yaklaşık 1,5 Hz)
R1 = 1 kΩ, R2 = 47 kΩ, C = 10 µF seçildiğinde:
- f = 1,44 / ((1 000 + 2 × 47 000) × 10 µ) = 1,52 Hz
- Görev oranı = (R1 + R2) / (R1 + 2·R2) = 48 / 95 = %50,5
LED'in seri direnci hesaba katılmalıdır; 555 çıkışından LED'i doğrudan sürüyorsanız 330 Ω – 1 kΩ seri direnç kullanın. Görev oranı %50'ye yakın olduğu için LED yaklaşık eşit süre yanıp söner.
Hedef frekansa göre R2 hesabı
| Hedef frekans | C | Gereken R2 (R1 = 1 kΩ) | Yakın standart değer | Gerçek frekans |
|---|---|---|---|---|
| 1 Hz | 10 µF | 71.500 Ω | 68.000 Ω | 1,05 Hz |
| 10 Hz | 1 µF | 71.500 Ω | 68.000 Ω | 10,51 Hz |
| 100 Hz | 100 nF | 71.500 Ω | 68.000 Ω | 105,11 Hz |
| 1.000 Hz | 10 nF | 71.500 Ω | 68.000 Ω | 1.051,09 Hz |
Astabil mod: f = 1,44 / ((R1 + 2·R2) · C). Hesap ideal bileşenlerle yapılmıştır; gerçekte toleranslar f'yi birkaç yüzde kaydırır.
E12 serisinde tam değer nadiren bulunur; tablo, hesaplanan R2 ile en yakın standart değer ve onun ürettiği gerçek frekansı birlikte gösterir. İnce ayar gerektiren işlerde sabit direnç + küçük bir trimpot (R2'nin bir kısmı) kullanın.
Sık yapılan hatalar
- Elektrolitik kondansatör toleransı: ±%20 tolerans doğrudan frekansı kaydırır; hassas zamanlama için film veya C0G seramik kullanın.
- Besleme çekilmesi: Çıkış akımı çektikçe ve beslemeniz dalgalandıkça zamanlama etkilenir; besleme hattına 100 nF + 10 µF dekuplaj koyun.
- Kontrol (CV) pinini boşta bırakmak: Gürültüye karşı 10 nF ile toprağa bağlayın.
- Uzun gecikmelerde yüksek R kullanmak: Çok büyük R değerlerinde (MΩ) kaçak akımlar sürenin tutmamasına yol açar.
Sıkça sorulan sorular
555 ile en düşük ve en yüksek frekans ne olabilir?
Pratikte birkaç dakikalık periyottan birkaç yüz kHz'e kadar. Çok uzun sürelerde kondansatör sızıntısı, çok yüksek frekanslarda entegrenin hızı sınırlayıcıdır.
Hesapladığım frekans neden tutmuyor?
Kondansatörün toleransı (seramik ±%10, elektrolitik ±%20) en büyük hata kaynağıdır. Hassas zamanlama için film veya C0G kondansatör kullanın.
555 çıkışı ne kadar akım verir?
NE555 yaklaşık 200 mA'e kadar akım verebilir veya çekebilir; ancak bu akımda çıkış gerilimi düşer. Röle veya motor sürmek için transistör kullanmak daha sağlıklıdır.
555 ile servo motor sürülebilir mi?
Evet; servo kontrol darbesi 1 – 2 ms genişliğinde ve yaklaşık 20 ms periyotlu olduğundan astabil modda tasarlanabilir, ancak darbe genişliğinin kararlılığı mikrodenetleyiciye göre zayıftır. Hassas konumlama için PWM üreten bir mikrodenetleyici daha uygundur.
Direnç, kondansatör ve diğer komponentler için ürünlerimize göz atın.
555 ve Entegreler