So verwenden Sie es
- Wählen Sie den Modus: Astabil (wiederholend) für einen Taktgeber oder eine blinkende LED, Monostabil (ein Impuls) für einen einzelnen Zeitimpuls.
- Tragen Sie Widerstand R1 und im astabilen Modus Widerstand R2 ein. Im monostabilen Modus ist R1 der Zeitwiderstand R.
- Tragen Sie den Zeitkondensator C ein, zum Beispiel 10µ oder 100n.
- Lesen Sie Frequenz und Tastverhältnis im astabilen Modus ab, oder Impulsbreite im monostabilen Modus. Öffnen Sie So wird es berechnet, Schritt für Schritt, um die Zahlen zu prüfen.
Die Formeln
Das Datenblatt des NE555 von Texas Instruments gibt die Zeiten beider Modi an. Im astabilen Modus lädt sich der Kondensator über R1 und R2 und entlädt sich nur über R2, deshalb ist die Einschaltzeit länger als die Ausschaltzeit. Der Ausgang ist mehr als die Hälfte jedes Zyklus hoch, denn R1 liegt immer im Ladepfad. Im monostabilen Modus lädt sich der Kondensator bei jedem Auslösen über R, und der Ausgang bleibt 1,1 RC hoch.
Astabil:
f = 1,44 ÷ ((R1 + 2 R2) × C)
tH = 0,693 × (R1 + R2) × C
tL = 0,693 × R2 × C
Tastverhältnis = (R1 + R2) ÷ (R1 + 2 R2)
Monostabil:
tw = 1,1 × R × C- Frequenz und Periodendauer sind Kehrwerte (Periodendauer = 1 ÷ f). Ein- und Auszeit sollten dieselbe Periode ergeben. Mit den beiden Konstanten oben stimmen sie auf etwa 0,2 % überein.
- Das Tastverhältnis einer einfachen astabilen Schaltung ist immer über 50 %. Eine Diode über R2 ändert das, dieser Rechner enthält sie nicht.
- Konstanten: 1,44 und 0,693 (ln 2) sind die Werte, die das Datenblatt verwendet. 1,1 ist die Konstante des Monostabilen, etwa ln 3.
Was der Rechner nicht abdeckt
- Die Grenzen für R1, R2 und C aus den empfohlenen Betriebsbedingungen des Datenblatts. Prüfen Sie sie für Ihre Werte: Sehr kleine Widerstände oder sehr große Kondensatoren verschieben die Zeiten weg von diesen Formeln.
- Die Zeittoleranz: Toleranzen der Widerstände und des Kondensators sowie Temperaturänderungen verschieben die Frequenz um mehrere Prozent.
- CMOS-Varianten wie TLC555 und andere Timer-ICs. Ihre Konstanten sind anders.
Rechenbeispiel: astabil mit 10 kΩ, 10 kΩ und 10 µF
f = 1,44 ÷ ((10 k + 2 × 10 k) × 10 µF) = 1,44 ÷ 0,3 = 4,8 Hz, die Periodendauer ist also 208,3 ms.
Die Einschaltzeit ist tH = 0,693 × (10 k + 10 k) × 10 µF = 138,6 ms, die Ausschaltzeit tL = 0,693 × 10 k × 10 µF = 69,3 ms. Ihre Summe, 207,9 ms, ist 0,2 % kürzer als die 208,3 ms aus der Frequenz, weil die Konstanten 0,693 und 1 ÷ 1,44 = 0,6944 leicht abweichen.
Das Tastverhältnis ist (10 k + 10 k) ÷ (10 k + 2 × 10 k) = 66,67 %. Für den monostabilen Modus mit denselben R und C ist die Impulsbreite 1,1 × 10 k × 10 µF = 110 ms.
Häufig gestellte Fragen
Wie erhalte ich mit einem 555 im astabilen Modus ein Tastverhältnis von 50 %?
Eine einfache astabile Schaltung erreicht 50 % nicht, weil R1 immer im Ladepfad liegt. Eine Diode über R2 lässt den Kondensator über R1 allein laden, mit R1 nahe bei R2 nähert sich das Tastverhältnis also 50 %. Die Formeln hier enthalten die Diode nicht.
Warum weicht die Ausgangsfrequenz von der berechneten ab?
Toleranzen von Widerständen und Kondensator, die Temperatur und die Versorgungsspannung verschieben alle die Zeiten. Rechnen Sie in einer echten Schaltung mit einer Abweichung von einigen Prozent.
Was ist der Unterschied zwischen R1 und R2 in der astabilen Schaltung?
R1 liegt zwischen der Versorgung und dem Entladeanschluss, R2 zwischen dem Entladeanschluss und den Schwellen- und Triggeranschlüssen. R1 bestimmt nur die Ladezeit, R2 bestimmt Lade- und Entladezeit.
Was bedeutet 1,1 RC im monostabilen Modus?
Es ist die Impulsbreite: Der Ausgang bleibt nach einem Auslösen etwa das 1,1-Fache des Produkts aus Widerstand und Kapazität hoch. Zehn Kiloohm und 10 µF ergeben einen Impuls von 110 ms.
Kann ich den Rechner für einen 555 mit anderer Versorgungsspannung verwenden?
Ja, die Zeitformeln hängen nicht von der Versorgungsspannung ab. Die Ausgangspegel und die Grenzen für R und C im Datenblatt hängen aber davon ab. Prüfen Sie den Versorgungsbereich im Datenblatt.
Quellen
- Texas Instruments (englisch): NE555, SA555, SE555 Precision Timers, Datenblatt (SLFS022)
- Wikipedia (englisch): 555 timer IC, dieselben Formeln mit Verweis auf das NE555-Datenblatt
Zahlen und Text zuletzt geprüft: Dienstag, 10. November 2026.