W klasycznej konfiguracji astabilnej układu NE555 kondensator C jest cyklicznie ładowany i rozładowywany pomiędzy progami komparatorów wewnętrznych. To właśnie czasy ładowania i rozładowania wyznaczają długość stanu wysokiego i niskiego na wyjściu, a suma tych czasów daje okres T.
Dla standardowego układu astabilnego (z rezystorami RA i RB) obowiązuje zależność przybliżona:
T ≈ 0,693 · (RA + 2·RB) · C, a więc częstotliwość f = 1/T jest odwrotnie proporcjonalna do pojemności. Gdy pojemność C zmaleje, oba odcinki czasu (ładowanie i rozładowanie) skracają się proporcjonalnie, więc cały okres maleje, a częstotliwość rośnie.
Współczynnik wypełnienia (stosunek czasu stanu wysokiego do okresu) w tym układzie wynika z relacji między RA i RB, ponieważ:
tH ≈ 0,693 · (RA + RB) · C
tL ≈ 0,693 · RB · C
Po podzieleniu widać, że czynnik C skraca się w ilorazie, więc przy niezmienionych rezystorach wypełnienie pozostaje takie samo.
Dlatego poprawne jest stwierdzenie: "wzrośnie częstotliwość sygnału, ale współczynnik wypełnienia pozostanie bez zmian."
- Odpowiedź mówiąca, że rosną jednocześnie częstotliwość i wypełnienie, jest błędna, bo sama zmiana C nie zmienia proporcji tH do tL, tylko skaluje oba czasy.
- Odpowiedź, że rośnie wypełnienie przy stałej częstotliwości, jest sprzeczna z zależnością T∝C: zmiana C musi zmienić częstotliwość, jeśli reszta elementów jest stała.
- Odpowiedź, że częstotliwość i wypełnienie nie zmienią się, ignoruje fakt, że C bezpośrednio wpływa na czasy ładowania/rozładowania, a więc na okres.
Wskazówka egzaminacyjna: gdy zmienia się tylko C, zwykle zmienia się "skala czasu" (częstotliwość), natomiast wypełnienie w typowym astabilnym 555 zależy od stosunku rezystorów.
