Om duidelijk het verschil met een 'gewone'
astabiele multivibrator aan te geven, eerst even de gebruikelijke
schakeling met een NE 555.
Vanuit de voedingsspanning wordt via de weerstanden R1 en R2 de
condensator C1 opgeladen.
Zolang de spanning over de condensator lager is dan tweederde
van de voedingsspanning is de uitgang 3 hoog.
Zodra deze echter de waarde van 2/3 van de voedingsspanning bereikt
(deze wordt in het IC vergeleken met de waarde op een inwendige
spanningsdeler die bestaat uit drie identieke weerstanden), wordt
de uitgang laag en wordt de condensator via R2 ontladen. Daarvoor
zorgt een transistor die eveneens in het IC is ondergebracht.
Zodra de spanning op de condensator een spanning krijgt gelijk
aan 1/3 van de voedingsspanning keert de situatie weer in de vorige
toestand terug en herhaalt zich alles.
Nu geldt voor het laden van een condensator via een weerstand de formule:
En voor het ontladen via een weerstand de formule
Hieruit kan je berekenen dat je voor het laden van de condensator van 1/3 tot 2/3 van de voedingsspanning een tijd nodig is van:
En voor het ontladen van 2/3 tot 1/3 van de voedingsspanning , waarbij nu alleen R2 in het geding is:
De totale periode tijd is dan:
En de frequentie:
De Duty Cycle is de verhouding tussen t1 en T en bedraagt zodoende:
Nu heeft deze multivibrator een vervelende
eigenschap, zoals je uit de formules voor t1 en t2
kunt zien is t2 altijd kleiner dan t1, je
kunt deze wel enigszins beïnvloeden door R2 veel groter dan
R1 te maken, maar erg veel helpen doet dit niet.
Maar gelukkig is iemand zo slim geweest R2 met een diode te overbruggen,
zodat deze niet mee doet tijdens het laden van C1.
De ontlaadttijd blijft wel dezelfde, omdat tijdens het ontladen
de diode gesperd is en de ontlaadstroom dezelfde blijft als wanneer
de diode niet aangebracht zou zijn.
We krijgen dan deze schakeling:
De tijd dat de uitgang hoog is is nu:
en de totale periode tijd wordt daardoor:
en de frequentie:
de Duty Cycle is dan:
Om een Duty Cycle van kleiner dan 50% te krijgen moet R1 dus kleiner zijn dan R2.
Tip: In de formules zijn R in Ohm, C in F, f in Hz en de tijden in seconden. Als je de weerstanden in kOhm en de condensator in µF neemt dan krijg je de tijden in milliseconden. Rekent vaak wat eenvoudiger.
Hieronder nog een schakeling van een servo pulser waarvan de pulslengte regelbaar is van 1 tot 2 milliseconden. Volgens berekening van 1.0395 tot 2.079 milleseconden. In de praktijk zal dit wel enigzins afwijken door de toleranties van weerstanden en condensator. Wil je exacte tijden hebben dan kun je een trimmer voor R2 gebruiken of weerstanden in serie of parallel.
