Calculateur de timer 555
Calcule la fréquence, la période, le rapport cyclique et la largeur d'impulsion du CI timer 555 en mode astable (oscillateur) ou monostable (impulsion unique).
Choisis astable ou monostable, saisis les résistances et le condensateur, et la calculatrice renvoie fréquence, période, rapport cyclique ou largeur d'impulsion avec les formules classiques du 555.
- f = 1.44 / ((R1 + 2·R2) × C)
- T = 0.693 × (R1 + 2·R2) × C
- Thigh = 0.693 × (R1 + R2) × C
- Tlow = 0.693 × R2 × C
- D = (R1 + R2) / (R1 + 2·R2)
Comment ça marche
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Choisis astable ou monostable
Astable fournit un signal carré continu à partir de deux résistances et d'un condensateur. Monostable déclenche une impulsion unique sur un trigger avec un seul R et un C. Bascule en haut du calculateur.
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Saisis R1, R2 et C (astable) ou R et C (monostable)
Choisis l'unité de chaque entrée — Ω, kΩ ou MΩ pour la résistance et pF, nF, µF ou mF pour la capacité. Garde les résistances entre 1 kΩ et 10 MΩ pour un fonctionnement propre.
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Lis les résultats
En astable tu obtiens fréquence, période, temps HIGH, temps LOW et rapport cyclique. En monostable, la largeur d'impulsion de sortie. Le schéma se met à jour avec les valeurs réelles de R et C pour vérifier le câblage avant de monter.
Le timer 555 en cinq minutes
Hans Camenzind a conçu le 555 chez Signetics en 1971, et il est en production continue depuis — plus d'un milliard d'unités par an selon la plupart des estimations, le circuit intégré le plus produit de l'histoire. L'architecture tient en trois comparateurs en attente : un diviseur de trois résistances de 5 kΩ (l'origine du nom 555, même si Camenzind a dit plus tard qu'il avait juste choisi le chiffre) fixe les seuils à 1/3 et 2/3 V_CC, deux comparateurs les surveillent, et une bascule SR pilote un transistor de décharge et la sortie. Câble R et C d'une façon et tu obtiens un oscillateur carré (astable) ; autrement, un générateur d'impulsion unique (monostable) ; autrement encore, une bascule (bistable). La période astable vaut T = 0,693 × (R1 + 2·R2) × C ; la largeur de l'impulsion monostable T = 1,1 × R × C. 0,693 = ln(2), la fenêtre de charge/décharge entre 1/3 et 2/3 V_CC ; 1,1 = ln(3), le temps de charge de 0 à 2/3 V_CC. L'alimentation typique va de 4,5 à 15 V pour le NE555 bipolaire, 2 à 18 V pour les variantes CMOS TLC555 ou ICM7555 qui tirent des microampères au lieu de milliampères. Ce n'est pas une horloge précise — la fréquence dérive d'environ 1 %/°C et la précision absolue dépend des tolérances R et C — mais pour faire clignoter des LED, temporiser, commander des relais, générer de la PWM ou un son simple et antirebondir en monostable, c'est toujours le chemin le plus court de l'idée au montage.
Pièges courants
Attendre un rapport cyclique de 50 % d'une astable standard. T_haut = 0,693 × (R1 + R2) × C, T_bas = 0,693 × R2 × C : le rapport cyclique est toujours au-dessus de 50 %. Pour exactement 50 % ou moins, ajouter une diode en parallèle sur R2 (R1 charge, R2 décharge) ou utiliser une variante CMOS en oscillateur Schmitt.
Laisser le reset (pin 4) en l'air. Un pin 4 flottant capte le bruit et provoque des resets spontanés. Le relier à V_CC via 10 kΩ si le reset n'est pas réellement utilisé.
Utiliser des électrolytiques sous 10 µF pour le timing. Les fuites et la tolérance (+50/−10 % courant) ruinent la précision. Prendre du film ou du C0G pour des périodes reproductibles ; réserver l'électrolytique au découplage du pin 5.
Piloter directement des charges supérieures à 200 mA. Le NE555 bipolaire tient 200 mA en source/puits ; les variantes CMOS seulement quelques dizaines de mA. Pour relais, moteurs ou LEDs de puissance, ajouter un transistor ou MOSFET et une diode de roue libre sur les charges inductives.
Oublier le condensateur de découplage du pin 5. Le bruit sur la broche de contrôle décale le seuil à 2/3 V_CC. 10 nF céramique entre pin 5 et masse stabilise le seuil même en environnement bruyant.
Questions fréquentes
À quoi sert vraiment le timer 555 ?
Le 555 est un circuit temporisateur à une seule puce, construit autour de deux comparateurs, d'une bascule et d'un transistor de décharge, tous reliés à un diviseur interne de trois résistances de 5 kΩ qui fixe les seuils à 1/3 et 2/3 V_CC. Selon le câblage de R et C autour de ses broches, il fonctionne en oscillateur libre (astable), en monostable (impulsion unique) ou en bascule simple. Hans Camenzind l'a conçu chez Signetics en 1971 et il est produit sans interruption depuis — plus d'un milliard d'unités par an selon la plupart des estimations, le circuit intégré le plus produit de l'histoire.
D'où viennent les constantes 0,693 et 1,1 ?
0,693, c'est ln(2), le temps que met un RC à charger ou décharger entre 1/3 V_CC et 2/3 V_CC — exactement la fenêtre où les comparateurs internes basculent. En astable, T_high = ln(2) × (R1 + R2) × C et T_low = ln(2) × R2 × C ; le 1,44 de f = 1,44 / ((R1 + 2·R2) × C) n'est que 1/ln(2) réarrangé. Le monostable utilise ln(3) ≈ 1,0986, arrondi à 1,1 dans tous les manuels — le temps pour charger de 0 à 2/3 V_CC à travers R.
Pourquoi le rapport cyclique astable dépasse-t-il toujours 50% ?
Parce que le chemin de charge vaut R1 + R2 tandis que la décharge ne passe que par R2 — le transistor de décharge isole R1. T_high est donc toujours plus long que T_low, et D = (R1 + R2) / (R1 + 2·R2) reste strictement au-dessus de 0,5. Pour s'approcher de 50%, on prend R1 ≪ R2, jamais R1 = 0 : court-circuiter R1 relie V_CC au transistor de décharge et détruit la puce. Pour un vrai 50%, on ajoute une diode en parallèle sur R2 ou on utilise une variante CMOS comme le TLC555 autrement câblée.
NE555 bipolaire ou TLC555 CMOS ?
Le NE555 bipolaire est robuste, bon marché, supporte 4,5–15 V, mais consomme 3 à 6 mA au repos et injecte des pointes de courant sur l'alimentation. Les variantes CMOS (TLC555, LMC555, ICM7555) fonctionnent à partir de 2 V, tirent quelques microampères et atteignent plusieurs mégahertz au lieu de quelques centaines de kilohertz. CMOS pour les projets sur batterie et au-delà de 100 kHz ; NE555 bipolaire pour les relais, solénoïdes ou toute sortie 200 mA.
Quelles valeurs de composants sont raisonnables ?
Garde R1 et R2 entre 1 kΩ et 10 MΩ en astable. Sous 1 kΩ tu gaspilles du courant ; au-dessus de 10 MΩ bruit et courants de fuite prennent le dessus. Le condensateur fixe la fréquence : 10 nF donne des kilohertz, 1 µF des dizaines de hertz, 100 µF des fractions de hertz. Évite les électrolytiques en temporisation précise : ±20% de tolérance et forte dérive thermique. Les films (polyester, polypropylène) sont de meilleurs éléments de temps.
Le 555 est-il une source de fréquence précise ?
Non. La fréquence dérive d'environ 1%/°C sur un NE555 bipolaire, principalement à cause du diviseur interne ; la précision absolue vaut typiquement ±5–10% à cause des tolérances de R et C. Pour des horloges exactes, on passe sur un oscillateur à quartz ou un oscillateur silicium programmable. Le 555 convient parfaitement aux LED clignotantes, relais, moteurs pas-à-pas, effets sonores et PWM basique.
Pourquoi mon 555 oscille-t-il mal ou rate-t-il des triggers ?
Trois causes fréquentes. Première : condensateur de 10 nF manquant entre broche 5 (CTRL) et masse — sans lui le seuil flotte et la gigue apparaît. Deuxième : alimentation mal découplée — ajoute 100 nF céramique et 10 µF électrolytique près du V_CC. Troisième : impulsions de trigger plus longues que la sortie en monostable — si le trigger reste bas après la montée de la sortie, le 555 se redéclenche. Raccourcis le trigger avec un couplage AC ou un dérivateur.
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