Calcul NE555 (timer 555)

Ce que montre le calcul NE555

Le 555 fonctionne en mode astable comme oscillateur ou en mode monostable comme bascule à une impulsion, et le calcul NE555 donne les temps dans les deux cas. À partir de R1, R2 et du condensateur, il donne fréquence, période et rapport cyclique en astable ainsi que la durée d’impulsion en monostable. NE555, LM555 ou autre 555, les équations sont les mêmes.

Formule du NE555 en astable

Le calcul utilise les temps de charge et de décharge à travers les résistances :

Le condensateur se charge à travers R1 et R2 et se décharge à travers R2, c’est pourquoi le rapport cyclique du montage de base dépasse toujours 50 %. En mode monostable, la durée d’impulsion vaut 1,1 × R1 × C. Tout dimensionnement de NE555 ou LM555 repose sur ce calcul.

Exemple de fréquence d’un NE555

R1 = 1 kΩ, R2 = 10 kΩ et C = 0,1 µF en mode astable :

Le rapport cyclique est d’environ 52 % et la période de 1,46 ms. Changez un composant, et l’outil met les valeurs à jour immédiatement.

Comment faire le calcul d’un NE555

Saisissez R1 et R2 en ohms et la capacité en microfarads. L’outil donne fréquence, période et rapport cyclique en astable ainsi que l’impulsion monostable à partir de R1 et C. Pour un oscillateur astable, utilisez les deux résistances, pour un monostable R1 et l’entrée de déclenchement. Les valeurs des composants figurent sur le schéma.

Interpréter le résultat du NE555

Fréquence et période fixent la vitesse d’oscillation de l’astable, et le rapport cyclique indique la part de chaque période où la sortie est à l’état haut. Dans le montage de base, le rapport cyclique dépasse toujours 50 %, car le condensateur se charge à travers plus de résistance qu’il ne se décharge ; une diode en parallèle sur R2 permet 50 % ou moins. L’impulsion monostable est une sortie unique temporisée après un déclenchement. Servez-vous du résultat pour régler clignotants, tonalités et horloges.

Quand calculer la fréquence d’un NE555

• Régler un oscillateur à 555
• Calculer une fréquence de clignotement ou une tonalité avec le NE555 en astable
• Calculer une temporisation avec le NE555 en monostable
• Calculer et vérifier un multivibrateur astable

Erreurs fréquentes avec le NE555

• Mauvaise unité de capacité. Saisissez des microfarads ; un nanofarad en vaut un millième.
• Attendre un rapport cyclique de 50 %. L’astable de base est toujours au-dessus sans diode.
• Confondre les modes. L’astable utilise R1 et R2, le monostable R1 et un déclenchement.

Conseils pour le NE555

• Choisissez R2 bien plus grand que R1 pour un carré presque symétrique.
• Placez une diode en parallèle sur R2 pour atteindre 50 % de rapport cyclique.
• Changez le condensateur pour décaler la fréquence sans changer les résistances.

Calculateurs liés au NE555

Le 555 fonctionne avec un réseau RC. Le calcul de constante de temps RC donne le temps de charge qui fixe la période, et le calcul de l’énergie d’un condensateur traite le condensateur lui-même. Si le 555 pilote une LED, sa résistance relève d’un calcul séparé.

Calculer le NE555 en monostable

En mode monostable, un déclenchement produit une seule impulsion de sortie de durée fixe, puis le circuit revient au repos. La durée d’impulsion vaut 1,1 × R1 × C ; une résistance ou un condensateur plus grand donne donc une impulsion plus longue. C’est ainsi qu’on fixe l’anti-rebond des boutons, les relais temporisés et les retards ; une résistance de 1 MΩ et un condensateur de 1 µF donnent une impulsion d’environ 1,1 seconde. Contrairement au montage astable, le monostable utilise une résistance et reste au repos jusqu’au déclenchement suivant. La même puce fait les deux : monostable et astable sont deux modes d’un même composant.

Le NE555 et le rapport cyclique

Le rapport cyclique du montage astable de base surprend souvent. Comme le condensateur se charge à travers R1 et R2 ensemble mais se décharge seulement à travers R2, l’état haut dure toujours plus que l’état bas, et le rapport cyclique dépasse 50 %. Si R2 est bien plus grand que R1, il approche 50 %, et une diode en parallèle sur R2 court-circuite R2 à la charge pour descendre en dessous. L’outil montre ce décalage quand vous changez les résistances. Pour un signal carré propre, choisissez un grand R2 ou l’astuce de la diode. Le réseau RC derrière est le même que celui sur lequel s’appuient le calcul de résistance pour LED et d’autres petits montages.

Tableau du NE555 en astable

Fréquence astable pour des couples de composants courants avec R1 = 1 kΩ :

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