使用方法
- 选择 “模式”:时钟或闪烁 LED 选 “无稳态(重复)”;单个定时脉冲选 “单稳态(一个脉冲)”。
- 输入 “电阻 R1(单稳态:R)”;无稳态时还要输入 “电阻 R2”。单稳态模式下,R1 即定时电阻 R。
- 输入 “定时电容 C”,例如10µ 或100n。
- 无稳态时读取 “频率” 和 “占空比(高电平时间所占的比例)”,单稳态时读取 “脉冲宽度”。展开 “逐步计算过程” 核对数值。
公式
德州仪器(TI)的 NE555 数据手册给出了两种模式的定时方法。无稳态模式下,电容经 R1 与 R2 充电,再经 R2 单独放电,因此高电平时间长于低电平时间。由于 R1 始终位于充电路径中,输出高电平的时间超过每个周期的一半。单稳态模式下,每次触发时电容经 R 充电一次,输出保持高电平1.1 RC。
无稳态:
f = 1.44 ÷ ((R1 + 2 R2) × C)
tH = 0.693 × (R1 + R2) × C
tL = 0.693 × R2 × C
占空比 = (R1 + R2) ÷ (R1 + 2 R2)
单稳态:
tw = 1.1 × R × C
- 频率与周期互为倒数(周期 = 1 ÷ f)。高电平时间与低电平时间之和应等于同一周期;按上述两个常数计算,二者相差约0.2%。
- 普通无稳态电路的占空比总是超过50%。在 R2 两端并联二极管可以改变这一点,本计算器不包括二极管。
- 常数1.44和0.693(ln 2)是数据手册所用的值;1.1是单稳态的常数,约等于 ln 3。
本计算器不包括的内容
- 数据手册推荐工作条件中给出的 R1、R2 和 C 的限值。请针对您的数值进行检查:电阻很小或电容很大时,定时会偏离这些公式。
- 定时误差:电阻和电容的容差以及温度变化,会使频率偏移数个百分点。
- CMOS 版本(例如 TLC555)及其他定时器芯片:它们的常数不同。
计算示例:无稳态,10 kΩ、10 kΩ 和10 µF
f = 1.44 ÷ ((10 k + 2 × 10 k) × 10 µF) = 1.44 ÷ 0.3 = 4.8 Hz,因此周期为208.3 ms。
高电平时间 tH = 0.693 × (10 k + 10 k) × 10 µF = 138.6 ms,低电平时间 tL = 0.693 × 10 k × 10 µF = 69.3 ms。两者之和为207.9 ms,比由频率算出的208.3 ms 短0.2%,因为常数0.693与 1 ÷ 1.44 = 0.6944略有不同。
占空比为 (10 k + 10 k) ÷ (10 k + 2 × 10 k) = 66.67%。若以相同的 R 和 C 工作在单稳态模式,脉冲宽度为 1.1 × 10 k × 10 µF = 110 ms。
常见问题
怎样用555无稳态电路得到50% 的占空比?
普通无稳态电路无法达到50%,因为 R1 始终位于充电路径中。在 R2 两端并联二极管,可使电容仅经 R1 充电;当 R1 接近 R2 时,占空比便趋向50%。本页的公式不包括二极管。
为什么输出频率与计算值不同?
电阻和电容的容差、温度以及电源电压都会改变定时,因此实际电路中可能有几个百分点的偏差。
无稳态电路中 R1 与 R2 有什么区别?
R1 接在电源与放电脚之间,R2 接在放电脚与阈值脚、触发脚之间。R1 只决定充电时间,R2 同时决定充电和放电时间。
单稳态模式下的1.1 RC 是什么意思?
这是脉冲宽度:触发后输出保持高电平的时间约为电阻与电容乘积的1.1倍。10 kΩ 与10 µF 给出的脉冲为110 ms。
这个计算器能否用于电源电压不同的555?
可以。定时公式与电源电压无关,但输出电平以及数据手册对 R 和 C 的限值与电源电压有关。请查阅数据手册中适用于您电源范围的内容。
资料来源
- 德州仪器(TI):NE555、SA555、SE555 Precision Timers 数据手册(SLFS022)(英文)
- Wikipedia:555 timer IC,引用 NE555 数据手册的相同公式(英文)
数据和文字最近核对于2026年11月10日星期二。