555 タイマの計算ツール（無安定と単安定）
値を入力してください。入力に合わせて答えと詳しい解答が更新されます。
結果
振動数1.387 Hz
ハイの時間395.1 ms
ローの時間325.8 ms
周期720.9 ms
デューティ比54.81 %
標準の無安定回路では、コンデンサは R₁ + R₂ を通して充電され、R₂ だけを通して放電されるため、デューティ比は常に 50% を超えます。R₂ に並列にダイオードを入れると、50% 未満のデューティ比にできます。
555 タイマ回路を設計します。無安定モードでは、R₁、R₂、C から周波数、ハイとローの時間、周期、デューティ比を、単安定モードでは R と C からパルス幅を求めます。コンデンサは µF、nF、pF で入力でき、すべての時間は適切な単位で表示されます。
ステップごとの解答
充電時間と放電時間
C = 10 µF = (1 × 10⁻⁵) F
tH = ln 2·(R₁ + R₂)·C = 0.693·(10000 + 47000)·(1 × 10⁻⁵) = 395.1 ms
tL = ln 2·R₂·C = 0.693·47000·(1 × 10⁻⁵) = 325.8 ms
周波数とデューティ比
T = tH + tL = 720.9 ms
f = 1/T ≈ 1.44/((R₁ + 2R₂)·C) = 1.387 Hz
D = tH/T = 54.81%
重要な公式
- 無安定：High 時間と Low 時間
- tH = 0.693·(R1 + R2)·C, tL = 0.693·R2·C
- 無安定：周波数
- f = 1/(tH + tL) ≈ 1.44/((R1 + 2R2)·C)
- デューティ比
- D = tH/T = (R1 + R2)/(R1 + 2R2)
- 単安定のパルス幅
- T = ln 3·R·C ≈ 1.1·R·C
555 タイマの周波数の計算方法
- 無安定：コンデンサは R₁ + R₂ を通して充電され、R₂ を通して放電され、電源電圧の ⅓ から ⅔ の間で動作します。
- ハイの時間：t_H = ln 2 × (R₁ + R₂) × C ≈ 0.693 (R₁ + R₂) C。
- ローの時間：t_L = ln 2 × R₂ × C ≈ 0.693 R₂ C。
- 周波数：f = 1/(t_H + t_L) ≈ 1.44/((R₁ + 2R₂) C)。デューティ比：t_H/(t_H + t_L)。
- 単安定：トリガ後、出力は T = ln 3 × R × C ≈ 1.1 RC の間ハイのままです。
質問と回答
デューティ比が常に 50% を超えるのはなぜですか？
標準の回路では、コンデンサは R₁ + R₂ を通して充電され、R₂ だけを通して放電されるため、ハイの時間は常に長くなります。R₂ に並列に入れたダイオード（アノードを 7 番ピンに接続）は、充電中に R₂ を迂回し、50% 未満のデューティ比を可能にします。
電源電圧は周波数を変えますか？
理想的には変えません：しきい値は電源電圧の一定の割合なので、タイミングは R と C だけで決まります。実際には、周波数は電圧と温度によってわずかにずれます。
R と C にはどんな値が適切ですか？
R₁ と R₂ はおよそ 1 kΩ より大きく 1 MΩ より小さく、C はおよそ 100 pF より大きくしてください。大容量の電解コンデンサは許容差が大きく漏れ電流もあるため、長い時間は不正確になります。
0.693 と 1.1 はどこから来ますか？
コンデンサの電圧は指数関数的に変化します。電源電圧の ⅓ から ⅔ まで充電するには RC·ln 2 = 0.693 RC、0 から ⅔ まで充電するには RC·ln 3 = 1.0986 RC かかります。
自分で練習する
ダイオードとトランジスタを練習
計算ツールは答えを出してくれます。でも試験で必要なのは解き方です。新しい問題、ヒント、解答で練習しましょう。