555計時器計算機
計算555計時器IC在非穩態振盪及單穩態單次脈衝電路中的頻率、工作週期和計時時間。
選擇非穩態（連續振盪）或單穩態（單次脈衝）模式，輸入元件數值，即可取得頻率、週期、工作週期及各段計時時間。
555計時器計算機
計算555計時器IC在非穩態振盪及單穩態單次脈衝電路中的頻率、工作週期和計時時間。
連續輸出方波，須同時使用R1與R2。採標準元件接法時，工作週期恆為>50%。
關於555計時器計算機
555計時器IC是電子發展史上最具代表性、應用最廣的積體電路之一。Signetics於1972年推出這款8接腳晶片，累計製造數十億顆，至今仍是電子愛好者、學生及專業工程師常用的基本元件。名稱來自內部分壓網路中的三個5 kΩ電阻，這些電阻設定兩個比較器的臨界電壓，進而控制計時行為。
555有兩種基本運作模式。在非穩態模式下，輸出持續在高低電位間切換，產生方波，其頻率與工作週期由外接電阻R1、R2及電容C決定。計時電容先經R1和R2充電至供應電壓的三分之二，再僅經R2放電至供應電壓的三分之一，反覆循環。充放電時間由RC時間常數決定，並遵循電容充電的指數方程式。
非穩態模式的公式為：t_H = 0.693 × (R1 + R2) × C、t_L = 0.693 × R2 × C，總週期T = t_H + t_L。頻率為f = 1 / T = 1.44 / ((R1 + 2×R2) × C)。工作週期是每個週期內輸出為高電位的時間比例，等於(R1 + R2) / (R1 + 2×R2) × 100 %。由於R1與R2都影響高電位時間，而只有R2影響低電位時間，標準非穩態模式的工作週期必定大於50 %。若要達到接近50 %或更低的工作週期，需要以二極體修改電路。
在單穩態模式下，555作為單次計時器。當接腳2收到負向觸發脈衝時，輸出轉為高電位，維持精確設定的脈寬後回到低電位，直到再次觸發。脈寬為T = 1.1 × R1 × C秒。此模式可用於開關除彈跳、產生精確延遲、延長脈衝，以及在固定間隔後觸發其他電路。
實際選用元件時，須注意數值範圍。電阻通常應介於1 kΩ至10 MΩ；低於1 kΩ可能使輸出級電流過大，高於10 MΩ則較容易受雜訊影響。電容可從100 pF選至數千微法，計時範圍可由奈秒延伸至數分鐘。為穩定計時，應在控制電壓接腳（接腳5）與接地之間加上0.01 µF去耦電容。
非穩態電路常見用途包括LED閃爍器、音調產生器、邏輯電路時脈訊號及脈寬調變。單穩態用途則包括開關除彈跳、電子門計時器、脈衝延長器及漏脈衝偵測器。555計時器結合寬廣的供應電壓範圍（5–15 V）、輸出電流驅動能力（最高200 mA）、溫度穩定性及低成本，在電子教學與專業應用中都十分重要。
555計時器電路範例
常見配置、典型元件數值及計算出的輸出參數。
| 配置 | 輸出 | 應用 |
|---|---|---|
| 非穩態：R1 = 10 kΩ, R2 = 10 kΩ, C = 47 µF, Vcc = 5 V | f ≈ 1.02 Hz，工作週期 ≈ 66.7% | 經典1 Hz LED閃爍器，元件容易取得，閃爍速度可用肉眼觀察。 |
| 非穩態：R1 = 480 Ω, R2 = 480 Ω, C = 0.1 µF, Vcc = 5 V | f ≈ 10 kHz，工作週期 ≈ 66.7% | 音頻範圍音調產生器，可直接驅動壓電喇叭，作為警報或嗶聲回饋。 |
| 單穩態：R1 = 100 kΩ, C = 10 µF, Vcc = 5 V | 脈衝T ≈ 1.1 s | 一秒單次計時器，適用於除彈跳、繼電器啟動或定時指示。 |
| 單穩態：R1 = 91 kΩ, C = 1 µF, Vcc = 12 V | 脈衝T ≈ 100 ms | 100 ms短延遲電路，適用於開關除彈跳與脈衝延長。 |
如何使用555計時器計算機
- 選擇運作模式：非穩態（振盪器）產生連續方波，單穩態（單次脈衝）產生單一計時脈衝。
- 以歐姆輸入電阻R1。非穩態模式也須以歐姆輸入R2。兩個電阻的建議範圍均為1 kΩ至10 MΩ。
- 以微法（µF）輸入電容C。0.001 µF至10 000 µF可涵蓋奈秒至分鐘的計時範圍。
- 可選填供應電壓Vcc，通常為5–15 V。Vcc不影響頻率或計時，但便於記錄。
- 按下「計算」，查看非穩態的頻率、週期、高低電位時間與工作週期，或單穩態的脈寬。使用預設按鈕可立即載入經典電路範例。
555計時器計算機常見問題
為何非穩態工作週期一定大於50%？
標準非穩態模式中，電容經R1與R2充電，但僅經R2放電。因此高電位時間一定包含R1的影響，比低電位時間更長。要達到50%工作週期，可讓R1遠小於R2，或在R2兩端並聯二極體，將充電與放電路徑分開。
如何選用元件以取得最準確的計時？
為提高計時準確度，可使用金屬膜電阻（容差±1 %）及低漏電電解電容或薄膜電容。標準555在理想條件下的計時準確度為±1 %，但元件容差與溫度效應可能使其降低。若需要低於±0.1 %的計時誤差，可考慮CMOS 555版本（如TLC555）搭配精密元件。
555與CMOS 555有什麼不同？
原始雙極型555的靜態電流約10–15 mA，可提供或吸收最高200 mA的輸出電流。CMOS 555（如TLC555、LMC555）的靜態電流僅數微安，非常適合電池供電。CMOS版本也可在更低的供應電壓下運作，最低達1.5 V，且計時準確度略佳。
如何依目標頻率計算元件數值？
將非穩態公式改寫：給定目標頻率f，先選C，音頻範圍通常用0.1 µF，肉眼可見的閃爍速度通常用10 µF，再求(R1 + 2×R2) = 1.44 / (f × C)。依所需工作週期分配R1與R2，並維持R1 ≥ 1 kΩ以保護放電接腳。
555計時器可以直接驅動LED嗎？
可以。555輸出端（接腳3）可提供或吸收最高200 mA，足以直接驅動LED。務必串聯限流電阻，5–12 V電源通常使用470 Ω–1 kΩ，以免燒毀LED。LED可接在輸出端與接地之間，高電位時亮起；也可接在Vcc與輸出端之間，低電位時亮起。
為何建議在接腳5加上0.01 µF去耦電容？
接腳5是555的控制電壓輸入，連至內部分壓器。電源軌雜訊可能耦合至此接腳並改變比較器臨界值，造成計時抖動。在接腳5與接地間接上0.01 µF陶瓷電容可旁路高頻雜訊，是幾乎所有555計時器電路的標準設計做法。