555-Timer Rechner
Monostabiles und astabiles Timing
Required Parameters
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Quick Answer
The 555 timer IC generates precise time delays (monostable: T = 1.1 x R x C) or continuous square waves (astable: f = 1.44 / ((R1 + 2xR2) x C)).
555-Timer-Rechner — Ingenieur-Referenz
Verwenden Sie diesen Rechner zur Schaltungsentwicklung mit dem NE555-Timer-IC in astabilen und monostabilen Konfigurationen. Berechnen Sie Ausgangsfrequenz, Tastverhältnis und Zeitgeberbauteilwerte.
Astabiler Modus (Freilaufender Oszillator)
Im astabilen Modus oszilliert der 555 kontinuierlich und erzeugt eine Rechteckwelle.
Frequenz = 1,44 / ((R1 + 2×R2) × C)
Tastverhältnis = (R1 + R2) / (R1 + 2×R2) × 100%
Designbeispiel: 1 kHz Rechteckwelle
- C = 100 nF wählen
- R1 = 1 kΩ, R2 = 6,8 kΩ
- f = 1,44 / ((1k + 2×6,8k) × 100n) = 986 Hz ≈ 1 kHz ✓
- Tastverhältnis = (1k + 6,8k) / (1k + 13,6k) = 53,4%
Monostabiler Modus (Einzelimpuls)
T = 1,1 × R × C
Beispiel: 1 Sekunde Impuls
- C = 10 µF
- R = 1 / (1,1 × 10µ) = 90,9 kΩ
- Nächster Normwert: 100 kΩ → T = 1,1s
Bauteilauswahl
| Parameter | Empfohlener Bereich | Hinweise |
|---|---|---|
| R1, R2 | 1 kΩ – 10 MΩ | Unter 1 kΩ zu hoher Strom |
| C (Timing) | 100 pF – 1000 µF | Keramik/Folie für Stabilität |
| C (Bypass) | 10–100 nF | Immer an Pin 5 |
| VCC | 4,5V – 16V | NE555-Standardbereich |
50% Tastverhältnis Erreichen
- Diodenmethode — Diode parallel zu R2 schaltet R2 beim Laden um
- R1 ≪ R2 — Tastverhältnis nähert sich 50%
- CMOS-555-Varianten — TLC555 oder LMC555 ermöglichen echte 50%
Häufige Anwendungen
- LED-Blinker — LED mit einstellbaren Raten blinken lassen
- Tongenerator — Hörbare Töne für Alarme erzeugen
- PWM-Controller — Pulsweitenmodulierte Signale generieren
- Entprellschaltung — Verrauschte Schalter-Eingaben bereinigen
- Fehlender-Impuls-Detektor — Watchdog-Signale überwachen
- Verzögerungstimer — Zeitverzögerungen für Sequenzen erstellen
555 Pinbelegung
| Pin | Name | Funktion |
|---|---|---|
| 1 | GND | Massebezug |
| 2 | TRIG | Triggereingang (startet wenn < VCC/3) |
| 3 | OUT | Timerausgang |
| 4 | RESET | Aktiv-Low Reset (an VCC wenn unbenutzt) |
| 5 | CTRL | Steuerspannung (mit 10 nF nach GND) |
| 6 | THR | Schwelle (endet wenn > 2×VCC/3) |
| 7 | DIS | Entladung (Open-Collector) |
| 8 | VCC | Versorgung (4,5–16V) |
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Design Notes
The NE555 works from 4.5V to 16V and can source/sink up to 200 mA. For low-power use, the CMOS TLC555/ICM7555 draws only 60-250 uA vs 3-10 mA for the bipolar NE555. The standard astable duty cycle is always greater than 50 percent because the cap charges through (R1+R2) but discharges only through R2. Add a diode across R2 for 50 percent duty cycle.
Common Mistakes
- 1
Forgetting the 0.01uF bypass capacitor on pin 5 (Control Voltage), causing erratic timing from noise.
- 2
Using electrolytic capacitors for timing: their 20 percent tolerance and leakage make timing inaccurate. Use ceramic or film caps.
- 3
Exceeding the bipolar NE555 max frequency (~500 kHz). Use the CMOS TLC555 for up to 2 MHz.
- 4
In monostable mode, the trigger pulse (pin 2) must be shorter than the output pulse and drop below 1/3 Vcc.
Engineering Handbox
1. T_high = 0.693 x (R1+R2) x C = 0.693 x 57k x 100nF = 3.95 ms 2. T_low = 0.693 x R2 x C = 0.693 x 47k x 100nF = 3.26 ms 3. Period T = 7.21 ms, f = 138.7 Hz 4. Duty Cycle = 57k/104k x 100 = 54.8 percent
Knowledge Base
Was ist der Unterschied zwischen astabil und monostabil?
Astabil schwingt dauerhaft (Oszillator). Monostabil erzeugt einen einzelnen Impuls bei Triggerung (Monoflop).
Was ist die monostabile Formel?
Impulsbreite T = 1,1 × R × C. Die Konstante 1,1 entspricht ln(3).
Was ist die astabile Frequenzformel?
f = 1,44 / ((R1 + 2 × R2) × C). HIGH-Zeit = 0,693 × (R1 + R2) × C, LOW-Zeit = 0,693 × R2 × C.
Warum ist der 0,01µF-Kondensator an Pin 5 wichtig?
Er filtert Rauschen, das sonst Timing-Jitter verursacht. Weglassen ist der häufigste 555-Designfehler.
Was ist der Unterschied NE555 vs. TLC555?
NE555: bipolar, 4,5–16V, 3–10mA Ruhestrom, bis ~500kHz. TLC555: CMOS, 2–15V, 60–250µA, bis 2MHz. TLC555 für Batteriebetrieb.
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