555タイマー計算機

555タイマー回路の周波数、周期、デューティサイクルを計算

計算機

555VCC (8)DIS (7)THR (6)TRIG (2)(4) RST(3) OUT(1) GNDR1R2Cto VCCOutput

結果

値を入力して計算

Astable Mode Formulas

f = 1.44 / ((R1 + 2×R2) × C)

T = 0.693 × (R1 + 2×R2) × C

T_high = 0.693 × (R1 + R2) × C

T_low = 0.693 × R2 × C

Duty = (R1 + R2) / (R1 + 2×R2) × 100%

この計算機の使い方

555タイマーは、電子工学で最も汎用性が高く広く使用されている集積回路の1つです。 この計算機は、2つの一般的な動作モードの555タイマー回路設計を支援します。

  1. 無安定モード — 連続的な矩形波出力を生成（発振器）
  2. 単安定モード — トリガー時に単一のタイミングパルスを生成（ワンショット）

抵抗とコンデンサの値を入力し、計算をクリックして回路設計のタイミング特性を取得します。

555タイマーモードの理解

無安定モード（自走発振器）

無安定モードでは、555タイマーは外部トリガーなしで連続的な矩形波出力を生成します。 出力は抵抗とコンデンサの値によって決定される周波数でHighとLow状態の間を振動します。

  • R1 — VCCとピン7（ディスチャージ）間の時定数抵抗
  • R2 — ピン7とピン6（スレッショルド）間の時定数抵抗
  • C — ピン6とグランド間の時定数コンデンサ

無安定モードのデューティサイクルは常に50%以上です。これはコンデンサがR1とR2を 通して充電されますが、R2のみを通して放電されるためです。

単安定モード（ワンショット）

単安定モードでは、555タイマーはトリガー時に固定期間の単一パルスを生成します。 出力はトリガーされるとHighになり、RとCによって決定される時間Highを維持します。

  • R — VCCとピン7間の時定数抵抗
  • C — ピン6とグランド間の時定数コンデンサ

このモードは、固定期間パルスの生成、スイッチのデバウンス、回路での時間遅延の 作成に便利です。

555タイマーの公式

無安定モードの公式

周波数: f = 1.44 / ((R1 + 2×R2) × C)

周期: T = 0.693 × (R1 + 2×R2) × C

High時間: T_H = 0.693 × (R1 + R2) × C

Low時間: T_L = 0.693 × R2 × C

デューティサイクル: D = (R1 + R2) / (R1 + 2×R2) × 100%

単安定モードの公式

パルス幅: T = 1.1 × R × C

一般的な用途

無安定モードの用途

  • LED点滅器 — 点滅LED回路の作成
  • トーンジェネレータ — 可聴周波数信号の生成
  • クロック源 — デジタル回路へのタイミング信号提供
  • PWMコントローラ — パルス幅変調信号の生成
  • メトロノーム — 音楽練習用の正確なタイミング作成

単安定モードの用途

  • スイッチデバウンス — ノイズの多いスイッチ信号のクリーンアップ
  • パルス延長 — 短いパルスを長いパルスに変換
  • 時間遅延 — 遅延回路の作成
  • タッチスイッチ — 静電容量式タッチセンシング
  • 欠落パルス検出器 — シーケンス内の欠落パルス検出

設計のヒント

部品選択

  • 最良の結果を得るためにR値は1kΩ〜1MΩの範囲に保つ
  • タイミング安定性のためにセラミックまたはフィルムコンデンサを使用
  • タイミング用の電解コンデンサは避ける（漏れ電流が精度に影響）
  • 正確なタイミングには1%許容差の抵抗を使用

デューティサイクル制御

無安定モードで50%未満のデューティサイクルを得るには、R2と並列にダイオードを 追加します（カソードをピン7側に）。これにより、コンデンサはR1のみを通して充電され、 R2のみを通して放電されます。

周波数範囲

標準の555タイマーは約0.1Hz〜500kHzで安定して動作します。より高い周波数には、 2〜3MHzまで動作可能なCMOS版（TLC555、LMC555）を検討してください。

555タイマーのピン配置

ピン名前機能
1GNDグランド基準（0V）
2TRIGトリガー入力（1/3 VCC以下で開始）
3OUTタイマー出力
4RESETアクティブローリセット（未使用時はVCCに接続）
5CTRL制御電圧（未使用時は10nFでGNDにバイパス）
6THRスレッショルド入力（2/3 VCC以上で出力リセット）
7DISディスチャージ出力（オープンコレクタ）
8VCC電源（NE555は4.5V〜16V）

よくある質問

NE555とLM555の違いは何ですか？

NE555とLM555は基本的に異なるメーカーの同じデバイスです。どちらも同様の仕様を持つ バイポーラ版です。CMOS版（TLC555、LMC555）は低消費電力と高周波動作を提供します。

なぜ555タイマーの周波数が不正確なのですか？

一般的な原因：部品の許容差（1%抵抗を使用）、コンデンサの誘電体吸収、温度変動、 電源の不安定性。公式は理想的な部品を想定しており、実際の結果は通常5〜20%変動します。

正確に50%のデューティサイクルを得られますか？

標準的な無安定構成では、最小デューティサイクルは50%をわずかに超えます。正確に50%を 得るには、R2にダイオードを並列に追加（カソードをピン7側に）するか、555で周波数を 2分周するフリップフロップを駆動します。

どのタイプのコンデンサを使用すべきですか？

タイミングコンデンサには、セラミック（最良の安定性にはC0G/NP0）、フィルム （ポリエステル、ポリプロピレン）、またはマイカを使用します。電解コンデンサは 漏れ電流が精度に影響するため避けてください。ピン5のバイパスには10〜100nFの セラミックが適しています。

最大出力電流はどのくらいですか？

標準のNE555は最大200mAをソースまたはシンクできます。ただし、より大きな負荷を 駆動する場合は、ICの過熱を避けタイミング精度を維持するために、トランジスタまたは MOSFETバッファを使用してください。