สูตรออกแบบวงจรคำนวณเวลาของไอซี 555

IC 555 สามารถนำไปใช้งานได้หลากหลายรูปแบบ ตั้งแต่ วงจรไฟกระพริบแบบธรรมดาทั่วไป จนถึงใช้ในวงจรกำเนิดความนี้แบบต่างๆได้ ดังนั้นในบทความนี้ผมจะขอยกตัวอย่างง่ายๆในการใช้สูตรคำนวณเวลาหรือความถี่ที่เราจะออกแบบวงจรให้ได้ตามเวลาที่เราต้องการครับ

หากเราต้องการความถี่ซัก 100KHz และต้องการค่าดิวตี้ไซลเคิลประมาณ 50% แต่ว่า IC 555 ทำค่าดิวตี้เท่านี้ไม่ได้ จึงได้ค่าดิวตี้ที่ 52% และ 48% แทน (ค่าดิวตี้ไซลเคิลคือ?)

F = ความถี่
T = ค่าคาบเวลา
C = ค่าของตัวเก็บประจุ
R = ค่าของตัวต้านทานที่ต้องการหา R1 R2

สูตร

จาก T = 1 / F
T = 1 / 100KHz
T = 10uS

และจากที่กำหนด t1 52% และ t2 48%

T = t1 + t2
10uS = t1 + t2
t1 = 10us / 100 * 52
t1 = 5.2uS
t2 = 10uS / 100 * 48
t2 = 4.8uS

สรุปได้ว่า t1 จะได้ 5.2uS และ t2 = 4.8uS นำมาเข้าสูตรหาค่า R1 R2 ได้เลย

กำหนดค่า C ที่ 1nF จาก

t2 / (0.69)(C) = R2
4.8uS / (0.69)(1nF) = R2
6.95KΩ = R2

แต่เนื่องจากค่า 6.95KΩ หาได้ยาก จึงใช้ค่า 6.8KΩ แทน ค่า R2 จึงได้ 6.8KΩ

หา R1 ได้จาก

(t1 – t2) / (0.69)(C) = R1
(5.2uS – 4.8uS) / (0.69)(1nF) = R1
579.71Ω = R1

เนื่องจากค่า 579Ω ไม่มีในท้องตลาด จึงใช้ค่า 560Ω แทน ค่า R1 จึงได้ 560Ω

ลองมาตรวจคำตอบกันหน่อย

จากสมการแรกเลย

t1 = 0.69(R1+R2)C
t1 = 0.69(560Ω+6.8KΩ)(1nF)
t1 = 5.07uS

และ

t2 = 0.69(R2)C
t2 = 0.69(6.8KΩ)(1nF)
t2 = 4.69uS

ลองคิดออกมาว่าความถี่ได้เท่าไหร่

T = t1 + t2
T = 5.07uS + 4.69uS
T = 9.76uS

และ

F = 1 / T
F = 1 / 9.76uS
F = 102.45KHz

จากการตรวจคำตอบ จะเห็นวาค่าที่ได้ใกล้เคียงอยู่ในระดับหนึ่ง สามารถนำไปใช้ได้ จึงสรุปว่า หากต้องการออกแบบวงจรสร้างความถี่ 100KHz จะต้องใช้ค่า R1 R2 และ C ดังนี้

R1 = 560Ω
R2 = 6.8KΩ
C   = 1nF

ขอบคุณข้อมูลความรู้ดีมีสาระจาก : www.elec-za.com