使い方
- 動作モードを選びます。クロックや点滅するLEDには非安定(繰り返し)を、1回のタイミングのパルスには単安定(1パルス)を選びます。
- 抵抗 R1を入力します。非安定の場合は抵抗 R2も入力します。単安定モードでは、R1がタイミング用の抵抗Rになります。
- タイミング用コンデンサ Cを入力します。たとえば10µまたは100nです。
- 非安定モードでは周波数とデューティ比を、単安定モードではパルス幅を読み取ります。数値を確認するには計算の過程を開いてください。
計算式
テキサス・インスツルメンツのNE555データシートは、両方のモードのタイミングを示しています。非安定モードでは、コンデンサはR1とR2を通って充電され、R2だけを通って放電します。そのため、High時間はLow時間より長くなります。R1は常に充電の経路にあるため、出力は各周期の半分より長くHighになります。単安定モードでは、トリガーごとにコンデンサがRを通って充電され、出力は1.1 RCの間Highを保ちます。
非安定:
f = 1.44 ÷ ((R1 + 2 R2) × C)
tH = 0.693 × (R1 + R2) × C
tL = 0.693 × R2 × C
デューティ比 = (R1 + R2) ÷ (R1 + 2 R2)
単安定:
tw = 1.1 × R × C
- 周波数と周期は互いに逆数です(周期 = 1 ÷ f)。High時間とLow時間の和は同じ周期になるはずで、上の2つの定数を使うと、その差は約0.2%以内です。
- 単純な非安定回路のデューティ比は、必ず50%を超えます。R2に並列にダイオードを入れると変わりますが、このツールはそれを含みません。
- 定数:1.44と0.693(ln 2)は、データシートが使う値です。1.1は単安定の定数で、約ln 3です。
このツールが扱わないこと
- データシートの推奨動作条件に示された、R1、R2、Cの制限。値に合わせて確認してください。非常に小さい抵抗や非常に大きいコンデンサでは、タイミングがこの式から外れます。
- タイミングの許容差。抵抗器とコンデンサの許容差や温度変化によって、周波数は数%ずれることがあります。
- CMOS版(TLC555など)やほかのタイマーIC。定数が異なります。
計算例:10 kΩ、10 kΩ、10 µFの非安定回路
f = 1.44 ÷ ((10 k + 2 × 10 k) × 10 µF) = 1.44 ÷ 0.3 = 4.8 Hz で、周期は208.3 msです。
High時間は tH = 0.693 × (10 k + 10 k) × 10 µF = 138.6 ms、Low時間は tL = 0.693 × 10 k × 10 µF = 69.3 ms です。両者の和の207.9 msは、周波数から求めた208.3 msより0.2%短くなります。0.693と1 ÷ 1.44 = 0.6944の定数がわずかに異なるためです。
デューティ比は (10 k + 10 k) ÷ (10 k + 2 × 10 k) = 66.67% です。同じRとCの単安定モードでは、パルス幅は1.1 × 10 k × 10 µF = 110 ms です。
よくある質問
555の非安定回路で、デューティ比50%を得るにはどうすればよいですか?
単純な非安定回路では、R1が常に充電の経路にあるため、50%には届きません。R2に並列にダイオードを入れると、コンデンサはR1だけを通して充電されます。そのため、R1をR2に近い値にすると、デューティ比は50%に近づきます。ここの式にはダイオードは含まれていません。
出力の周波数が、計算値と違うのはなぜですか?
抵抗器とコンデンサの許容差、温度、電源電圧はいずれもタイミングを変えるため、実際の回路では数%の違いが出ると考えてください。
非安定回路のR1とR2の違いは何ですか?
R1は電源と放電ピンの間に、R2は放電ピンとしきい値・トリガーピンの間に入ります。R1は充電時間だけを決め、R2は充電時間と放電時間の両方を決めます。
単安定モードの1.1 RCとはどういう意味ですか?
パルス幅のことです。トリガーの後、出力は抵抗とコンデンサの積のおよそ1.1倍の間Highを保ちます。10 kΩと10 µFならパルスは110 msです。
電源電圧が違う555にも、このツールを使えますか?
使えます。タイミングの式は電源電圧に依存しませんが、出力レベルとデータシートにあるRとCの制限は依存します。お使いの電源範囲についてデータシートを確認してください。
出典
- Texas Instruments: NE555, SA555, SE555 Precision Timers datasheet (SLFS022)(英語)
- Wikipedia(英語): 555 timer IC (the same formulas, citing the NE555 datasheet)
数値と文章の最終確認日:2026年11月10日火曜日。