NE555-Astabilrechner
Zeitwiderstände von 4,7 kΩ und 10 kΩ mit einem Kondensator von 100 nF lassen einen astabilen NE555 mit einem Tastverhältnis von 59,5 % laufen. Geben Sie beide Widerstände und den Kondensator ein und erhalten Sie Frequenz, Periode und beide Pulsbreiten. Kostenlos in Ihrem Browser.
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Rechenbeispiel
- R1
- 4.700
- R2
- 10.000
- C
- 0,0000001
- Frequenz (Hz)
- 584,087061089
- Tastgrad
- 0,5951417004
- Tastgrad (%)
- 59,5141700405
- Periode (s)
- 0,0017120735
Der Timer NE555 im astabilen (freilaufenden) Betrieb erzeugt eine stetige Rechteckwelle, deren Frequenz und Tastverhältnis zwei Widerstände und ein Kondensator festlegen.
Wie der 555 seinen Takt bestimmt
Im astabilen Betrieb ist der NE555 ein frei schwingender Oszillator, der aus zwei Widerständen und einem Kondensator ein fortlaufendes Rechtecksignal macht. Die Kondensatorspannung pendelt zwischen einem Drittel und zwei Dritteln der Versorgung. Der Ausgang ist high für den natürlichen Logarithmus von zwei mal die Summe beider Widerstände mal die Kapazität und low für denselben Logarithmus mal den zweiten Widerstand mal die Kapazität. Beide Zeiten ergeben zusammen die Periode, deren Kehrwert die Frequenz ist.
Ergebnis nutzen und Fehler vermeiden
Mit 4,7 kΩ, 10 kΩ und 100 nF ist die High-Zeit die längere, und das Tastverhältnis beträgt 59,5 %. Solche Werte brauchen Sie, um den Ton eines Summers oder ein einfaches PWM-Signal für das Gate eines MOSFET festzulegen. Der häufigste Fehler ist die Einheit des Kondensators: Sie steht in Farad, 100 nF sind also 1e-7. Der zweite ist das Vertrauen auf die gerundete Konstante 1,44 aus einem Datenblatt, wodurch Frequenz, Periode und Pulsbreiten leicht auseinanderlaufen. Ein Widerstand oder Kondensator von null oder darunter legt keine Zeit fest und wird abgelehnt.
Labore, Firmware-Takte, Preis und praktische Grenzen des NE555
Rufen Sie den kostenlosen NE555-Astabilrechner im Browser für Steckbrett-Takte, LED-Blinker, Summer-Töne und Laborberichte auf, ohne eine Tabelle oder ein SPICE-Deck zu öffnen. Koppeln Sie diesen Endpunkt mit Einheitenumrechnern, wenn Kataloge Kiloohm und Mikrofarad listen, und rechnen Sie diese Vorsätze selbst vor dem Aufruf um. CMOS-Varianten ändern Versorgungsstrom und Ausgangshub, behalten aber dieselben RC-Identitäten, sodass dieselben drei Zahlen gelten.
Quelleneingaben folgen denselben Aufbewahrungsregeln wie andere KIT-parse-Elemente, und Ergebnisse lassen sich in Prüfständen der kontinuierlichen Integration festnageln, weil der Algorithmus vollständig deterministisch ist.
Anwendungsfälle
Ton- und grobe PWM-Schätzer
Firmware- und Audiohobbywerkzeuge schätzen Rechteckfrequenz und High-Zeitanteil für Summer oder MOSFET-Gates, die von einer astabilen NE555-Stufe getrieben werden.
Häufige Fragen
Was geschieht, wenn ein Widerstand oder der Kondensator null oder negativ ist?
Ein nullwertiger oder negativer Zeitwiderstand oder -kondensator kann die astabile NE555-Schwingung nicht setzen; diese Fehlschläge werden nicht berechnet.
Warum liegt das Tastverhältnis immer über 50 %?
Weil der Ausgang high ist, solange sich der Kondensator über beide Widerstände lädt, und low, solange er sich nur über den zweiten entlädt. Da der erste Widerstand größer als null ist, ist die High-Zeit immer die längere.
Warum weicht mein Ergebnis leicht von der Datenblattformel ab?
Viele Datenblätter drucken die gerundete Konstante 1,44 statt eins durch den natürlichen Logarithmus von zwei. Der Rechner nutzt den exakten Logarithmus, sodass Frequenz, Periode und Pulsbreiten zueinander passen.
Wie gebe ich einen Kondensator mit 100 nF ein?
Geben Sie die Kapazität in Farad ein: 1e-7 für 100 nF oder 1e-6 für 1 µF. Die Widerstände stehen in Ohm, also sind 4,7 kΩ gleich 4700 und 10 kΩ gleich 10000.
Wo werden die beiden Widerstände angeschlossen?
Der erste Widerstand liegt zwischen Versorgung und Entladepin 7, der zweite zwischen Pin 7 und den verbundenen Pins 6 und 2 für Schwelle und Trigger. Der Kondensator verbindet diesen Knoten mit Masse.
Verwandte Tools
Für Entwickler — API-Zugang
Alles auf dieser Seite ist auch per API verfügbar. Dieser Abschnitt richtet sich an Teams, die es in ihre eigenen Systeme einbinden möchten; alle anderen nutzen einfach das Tool oben.
Endpunkt
Authentifizierung per Bearer-Token. Ein einziger POST stellt die Aufgabe in die Warteschlange; das Ergebnis erhalten Sie per Webhook oder über einen signierten Link.
Aufruf aus Ihrem Stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/phys/ne555-astable \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"r1":4700,"r2":10000,"c":1e-7}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/phys/ne555-astable", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"r1": 4700,
"r2": 10000,
"c": 1e-7
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/phys/ne555-astable",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"r1": 4700,
"r2": 10000,
"c": 1e-7
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/phys/ne555-astable", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"r1":4700,"r2":10000,"c":1e-7}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"r1":4700,"r2":10000,"c":1e-7}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/phys/ne555-astable", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Beispiel-Anfrage
{
"r1": 4700,
"r2": 10000,
"c": 1e-7
}Beispiel-Antwort
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "phys.ne555_astable",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}Die API arbeitet asynchron: Sie erhalten sofort eine task_id. Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.
Preis
Der Preis steht auf der Seite – keine Tokens, keine Credits. Fehlgeschlagene Aufgaben werden nicht berechnet.
Fehler
| HTTP | Code | Bedeutung |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Der API-Schlüssel fehlt oder ist ungültig – prüfen Sie den Authorization-Header (Bearer). |
402 | insufficient_balance | Ihr Guthaben reicht für diese Aufgabe nicht aus – Aufladungen verfallen nicht. |
404 | unknown_type | Unbekannter Aufgabentyp – prüfen Sie das Feld „type“ gegen den Katalog. |
429 | rate_limited | Zu viele Anfragen – warten Sie kurz; Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt. |
Technische Hinweise
Astabile Topologie, Einheiten von R1 R2 C und Zeitidentitäten mit ln(2)
Ein bipolarer NE555 im astabilen Betrieb ist ein Relaxationsoszillator, dessen Zeitknoten zwischen einem Drittel und zwei Dritteln der Versorgung rampenartig läuft. Stift sieben ist der Entladetransistor, Stift sechs die Schwelle, Stift zwei der Trigger; in der Lehrbuchschaltung teilen sie einen Kondensator gegen Masse. Widerstand R1 verbindet VCC mit Stift sieben. Kondensator C verbindet diesen Knoten mit Masse. Datenblätter drucken oft die gerundete Konstante 1.44 statt eins durch ln(2); dieser Rechner nutzt den echten natürlichen Logarithmus von zwei, damit Frequenz, Periode und die beiden Pulsbreiten intern stimmig bleiben. Die Rechnung ist reine Arithmetik: identische Eingaben erzeugen stets dasselbe JSON, ohne Netz, ohne Zufallsseed und ohne Wanduhr.
Eingabevertrag, Antwortfelder und Fehler bei Null oder negativ
Verbinden Sie die Zahlen mit Ihrem eigenen Schaltplan, wenn Sie die Stiftbelegung brauchen; der Endpunkt löst nur die Zeitberechnung. Fehlende Felder, leere Zeichenketten, nichtendliche Werte und Beträge jenseits der veröffentlichten Isolatgrenze scheitern mit invalid_input und nennen das Feld. Jeder Widerstand oder der Kondensator mit Wert null oder negativ scheitert ebenfalls mit invalid_input: ein nichtpositives Zeitglied kann Frequenz und Tastverhältnis eines astabilen NE555 nicht setzen, und diese Fehlschläge werden nicht berechnet. Bei Erfolg spiegelt der Körper die drei Eingaben nach stabilem Runden, danach frequency_hz, duty_cycle als Einheitsbruch, duty_cycle_percent, period_s, t_high_s, t_low_s und eine Formelzeichenkette, die die Identitäten wiederholt.
Labore, Firmware-Takte, Preis und praktische Grenzen des NE555
Nutzen Sie die vorausbezahlte API, wenn ein Elektronik-Hausaufgabenorakel, ein Teilekonfigurator, ein Firmware-Zeitschätzer oder ein CAD-Plugin einen stabilen Vertrag unter KIT-Saldo zu $0.002 je erfolgreichem Element braucht; Validierungsfehler verbrauchen nach der Ablehnung durch die Auswertung niemals Saldo. Autorinnen und Autoren, die SDKs ausliefern, können frequency_hz und duty_cycle_percent direkt auf Oberflächenfelder abbilden, die dem entsprechen, was Lernende von Hand aus den Datenblattformeln schreiben.
Integrationsbeispiele
Steckbrett-Takte und LED-Blinker
Geben Sie R1, R2 und C für einen freilaufenden NE555-Blinker ein, lesen Sie Frequenz und Tastverhältnis und stellen Sie die Widerstände ein, bevor Sie die endgültige Platine löten.
Unterrichts- und Hausaufgabenorakel
Elektronikkurse pinnen deterministisches JSON für Frequenz und Tastverhältnis aus gegebenen R1, R2 und C, einschließlich absichtlicher Null- oder Negativteile, die mit invalid_input scheitern müssen.
Technische Fragen
Wie berechnen Sie Frequenz und Tastverhältnis eines astabilen NE555?
Senden Sie JSON mit r1 und r2 in Ohm und c in Farad (zum Beispiel r1: 4700, r2: 10000, c: 1e-7). Die Antwort enthält frequency_hz, duty_cycle, duty_cycle_percent, period_s, t_high_s und t_low_s.
Warum liegt das Tastverhältnis stets über 50%?
Im klassischen Zweiwiderstands-Astabilen ohne Entladediode nutzt die High-Zeit R1+R2, die Low-Zeit nur R2, sodass der High-Anteil (R1+R2)/(R1+2·R2) stets größer als die Hälfte ist.
Ist der NE555-Astabilrechner kostenlos?
Das Browserwerkzeug läuft kostenlos auf Ihrem Gerät. API-Aufrufe nutzen vorausbezahlten KIT-Saldo zu $0.002 je erfolgreichem Element; Validierungsfehler werden nicht berechnet.
Welche Einheiten sollen Sie für R1, R2 und C verwenden?
Verwenden Sie Ohm für beide Widerstände und Farad für den Kondensator. Rechnen Sie Mikrofarad selbst um (1 µF = 1e-6 F), bevor Sie die API oder das Widget aufrufen.