555タイマー計算ツール
標準的な非安定・単安定の555タイマー回路について理想的なタイミングを計算し、部品許容差と実用上の制限を確認します。
タイミング入力
部品の許容差
標準的なタイミング回路と555のピン接続
ピン8とピン4をVCCに接続します。RₐはVCCとピン7を、Rᵦはピン7とピン2・6共通のタイミングノードを接続します。Cₜはこのノードとピン1のGNDを接続します。ピン3が出力です。
電源のバイパス用100 nFコンデンサを、U1の近くでピン8とピン1の間に配置してください。
計算式
計算には理想的な1/3 VCCと2/3 VCCのしきい値を使用します。タイミングの計算式自体は電源電圧に依存しません。
非安定動作. 標準的な非安定回路では、デューティ比を50%以下にできません。必要な場合はダイオードによる充放電経路の分離、または別の回路構成を使用してください。
タイミングは理想条件での推定値です。設計を確定する前に、使用する555のデータシート、コンデンサの漏れ電流と許容差、トリガー／リセットパルスの波形、出力負荷、電源のデカップリングを確認してください。
コンデンサ電圧と出力を共通の時間軸に示します。見やすいよう回路図とは分けています。
コンデンサの電圧: コンデンサの充電 (762.462 µs) → コンデンサの放電 (693.147 µs). 出力波形: 出力HIGH → 出力LOW.
タイミングガイド
理想的なRC値から信頼性の高い555回路へ
555タイマは、内部のしきい値の間でコンデンサが充放電する動作を時間信号に変換します。非安定モードでは連続動作し、単安定モードではトリガーごとに一つのパルスを出します。
計算方法と前提条件
標準的な非安定モードではtH = ln(2)·(RA + RB)·C、tL = ln(2)·RB·Cで、周期はtH + tLです。標準的な単安定モードのパルス幅はln(3)·R·Cで、通常は約1.1·R·Cとします。これらは理想的なVCCの1/3と2/3のしきい値を仮定しています。
確認すべき入力値
必要な回路構成
クロックや周期的な点滅には非安定モード、トリガーによる時間設定には単安定モードを選びます。トリガー、しきい値、放電の各ピンの配線方法は同じではありません。
R、C、および実際の値
長い時間間隔では、コンデンサの許容差と漏れ電流が誤差の主因になり得ます。精度が重要なら、DCバイアス、温度、経年劣化も考慮してください。
推奨手順
- 1モードと必要な時間または周波数を選びます。信号で負荷を駆動する場合はデューティ比の制限も考慮してください。
- 2RとCを選び、公称計算値と許容差による変動範囲を確認します。
- 3採用する555のデータシートに照らし、デカップリング、トリガー／リセットの波形、実回路での測定結果を確認します。
検算できる例
非安定モードでRA = 10 kΩ、RB = 100 kΩ、C = 10 nFとすると、555の出力は約688 Hz、tH ≈ 0.762 ms、tL ≈ 0.693 ms、デューティ比は約52.4%です。単安定モードでR = 100 kΩ、C = 1 µFなら、パルス幅は約110 msです。
使用上の注意
標準的な非安定回路では、追加回路なしにデューティ比を50%にできません。しきい値、放電電流、漏れ電流、出力特性、許容されるRの範囲はバイポーラ型とCMOS型で異なります。計算結果だけで判断せず、データシートを確認してください。
よくある質問
標準的な非安定回路で正確に50%にできますか？
いいえ。RAは充電時には効きますが放電時には効かないため、出力のHigh時間がLow時間より長くなります。経路を分けるにはステアリングダイオードや別の回路構成を使用できます。
VCCは計算上のタイミングに影響しますか？
理想モデルでは2つのしきい値がVCCに追従するため、影響しません。実際には555の種類、負荷、温度、しきい値の実値、電源条件で誤差が生じるため、部品の仕様範囲を確認してください。
参考資料
- 計算の根拠：採用する555のデータシート（バイポーラ型またはCMOS型）、動作電圧・温度におけるコンデンサ特性、メーカーの応用回路図。
独自の学習資料です。2026年8月20日に技術的な明確さを確認しました。通電や製作の前には、データシート、適用規格、設計内容を必ず確認してください。