555-timer monostabiel: pulsduur berekenen
Bereken de pulsduur van een monostabiele 555 (one-shot). Vul de timingweerstand en de condensator in; de tool geeft de tijd in seconden en als leesbare duur.
Rekenmachine
De one-shot levert na een trigger een puls van 1,10 s (1,10 s), bepaald door T = 1,1 · R · C.
In de monostabiele modus werkt de 555 als een "one-shot": hij heeft één stabiele rusttoestand (LOW) en geeft na een triggerpuls precies één uitgangspuls met een vaste duur, om daarna weer in rust te vallen. De duur wordt volledig bepaald door de timingweerstand R en de condensator C: T = 1,1·R·C.
Bij een trigger begint C op te laden via R. Zodra de spanning over C de drempel van ⅔ van de voedingsspanning bereikt, klapt de uitgang terug naar LOW en wordt C ontladen. De factor 1,1 is de tijd (in eenheden van RC) die nodig is om tot ⅔ V+ te laden: 1,1 ≈ ln(3). Net als bij de astabiele schakeling is de pulsduur onafhankelijk van de voedingsspanning. Deze calculator geeft de pulsduur als nette duur én in SI-notatie, plus de onderliggende tijdconstante.
Toepassingen
Monostabiele 555-schakelingen worden gebruikt voor tijdrelais, knopontdendering (debounce), trappenhuisverlichting, vertragingen en het verlengen of versmallen van pulsen. Met een grote R en een grote C bereik je vlot tijden van seconden tot minuten; voor zeer lange tijden gebruik je liefst een hoogohmige R en een kwaliteitscondensator met lage lekstroom.
De trigger moet een korte, naar massa gaande puls zijn op de triggerpen, en die puls moet korter zijn dan de gewenste uitgangspuls. Blijft de trigger laag terwijl de timer afloopt, dan houdt de 555 de uitgang HIGH zolang de trigger actief is. In de praktijk koppel je de triggeringang daarom vaak via een kleine condensator (differentiërend netwerk) zodat een ingedrukte knop maar één korte triggerflank geeft.
De formule
T = 1,1 · R · C\nτ = R · C (tijdconstante)\n1,1 ≈ ln(3) (laden tot ⅔ V+)
- T — pulsduur (s)
- R — timingweerstand (Ω)
- C — timingcondensator (F)
- τ — tijdconstante (s)
De factor 1,1 komt van −ln(1 − ⅔) = ln(3) ≈ 1,0986: de tijd in RC-eenheden om de condensator tot tweederde van de voedingsspanning te laden.
Uitgewerkt voorbeeld
R = 100 kΩ, C = 10 µF.
T = 1,1 · 100000 · 10·10⁻⁶ = 1,1 · 1 = 1,1 s. Wil je een puls van bijvoorbeeld 5 seconden, dan vergroot je R naar ongeveer 455 kΩ (of C naar ~45 µF). De tijd schaalt recht evenredig met zowel R als C.
Het « waarom » & de praktijk
Voor lange tijden heb je een grote R en C nodig. Houd R bij voorkeur onder ~1 MΩ en kies een condensator met lage lekstroom: een lekkende elektrolytische condensator laadt nooit helemaal tot de ⅔-drempel, waardoor de puls te lang wordt of de timer nooit terugschakelt. Voor zeer lange tijden gebruik je een folie- of tantaalcondensator, of een dedicated lange-tijdtimer.
De monostabiele 555 wordt herstart ("retriggerbaar" is hij standaard niet): een nieuwe trigger tijdens een lopende puls wordt genegeerd. De pulsduur is hetzelfde fenomeen als de RC-tijdconstante, alleen tot een vaste drempel. Wil je in plaats van één puls een doorlopende blokgolf, gebruik dan de astabiele 555. Kies de condensator uit een gangbare E-reeks en stem de tijd fijn af met R.