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タイマIC 555の タイマIC 555

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工作の前に部品の特徴を知ろう
タイマIC 555の
しくみと使い方
電子回路の設計時に,時間で制御したい場面が多くあります.
そんなとき,タイマIC 555の使い方を知っていると役に立ちます.
厳密に正確な時間合わせが必要ない場合は簡単な回路でお手軽に
回路を組んでみましょう.
丹羽 一夫
+VCC
555 の内部構造と各端子の機能
タイマIC の555(通称555)にはいくつかの応用
回路があります.代表的なのは単安定マルチバイ
ブレータと非安定マルチバイブレータです.単安
定マルチバイブレータはタイマに,非安定マルチ
バイブレータは発振器に使われます.
8
コンパレータ1
R (COMP1) VCC
スレッ
6
ショルド
R
5
コント
フリップ
ロール
フロップ
R
(FF)
2
トリガ
S
R
555 の内部構造は図1-1 のようになっています.
この小さなIC の中には,2 個のコンパレータとフ
リップフロップ,放電用トランジスタ,それに出
力段が入っています.
リセット
RESET
コンパレータ2
4 (COMP2)
放電用Tr
(電子
スイッチ)
7
3
ディス
チャージ
(放電)
出力
出力段
(OUT)
1
555
GND
図1-1 タイマIC 555 の内部構造
555 の基本機能は,抵抗を通してコンデンサを
充放電する場合の時定数を利用するという,わか
りやすいものです.
図 1-2 は,図 1-1 に示したトリガ端子に加える
まず,ピン 1 とピン 8 は電源端子で,ピン 1 は
GND,ピン8 は+VCC です.
トリガ電圧とスレッショルド端子に加えるスレッ
ピン2 のトリガ端子にはトリガ電圧を加えます
ショルド電圧を漫画チックに示したものです.こ
が,図1-2でわかるようにトリガ電圧が1/3VCC に
の絵の出展は図 1-2 に示したとおりですが,555
なるとトリガがかかります.トリガがかかるとど
の動作をよく表しています.
のようになるかは,あとで説明します.
図 1-1 に示した 1 ∼ 8 は,555 のピン番号です.
では,このピン番号にしたがって機能を説明して
みることにしましょう.
20
ピン3 は,出力を取り出す端子です.
ピン4 はリセット端子で,この端子をGNDにつ
なぐとフリップフロップがリセットされます.
タイマIC 555の
しくみと使い方
VCC
1/3 VCC
VCC
2/3
VCC
555
GROUND
(a)トリガ電圧
1
V
3 CC
(b)スレッショルド電圧
2
V
3 CC
図1-2 555 のトリガ電圧とスレッショルド電圧
[出典:NE555技術資料(シグネティックス/旭硝子)
]
ピン5 のコントロール端子はパルス変調をかけ
るときに信号波を加えますが,それ以外の場合に
は使いません.
ピン6 のスレッショルド端子はコンデンサへの
充電
VR
100k
a
R1
そして,ピン7 のディスチャージ端子は,スレッ
8
7
c
R2
Vc
4
b
b
充電完了を検出するところで,スレッショルド電
圧は図1-2 に示したように2/3VCC です.
+VCC
6V
a
C
0.01 放電
c
6
555
3
出力
2
5
1
ショルド端子がコンデンサへの充電完了を検出し
たときに,コンデンサに溜まった電荷を放電する
役目をする放電用 Tr(電子スイッチ)です.この
図 1-3 555 の基本動作を確かめる(非安定マルチバイブ
レータ)
電子スイッチは,出力が“L”のときにON になっ
ており,出力が“H”に上がるとOFFになります.
の各部の波形をオシロスコープで観測してみたも
のです.出力の方形波とコンデンサC の端子電圧
555 の動作を調べてみる
VC を比べてみると,555の動作がよくわかります.
ちなみに,図 1-4 を見ると発振周波数は 1.25kHz
では,図1-3 のような非安定マルチバイブレー
タを実際に用意して,555 の動作を調べてみるこ
とにしましょう.
最初に,555 は抵抗 R を通してコンデンサ C を
となっています.
では,図1-4を説明してみることにしましょう.
まず,出力が“H”だと放電用の電子スイッチは
OFF となり,R1 とR2 を通じてC が充電されます.
充放電する場合の時定数T を利用するといいまし
そして,VC が2/3VCC になるまで充電は続けられ
た.図 1-3 の回路の場合は C が 0.01 μF です.ま
ます.ここまでが充電時間T1 です.
た,R はR1 とR2 がそれで,実際には実験のために
VC が2/3VCC になると出力は“L”に転じます.す
図 1-3 に示したように 100 kΩの可変抵抗器(VR)
ると放電用の電子スイッチがON になってC の電
としました.
荷は R 2 を通じて放電されます.そして,V C が
図 1-4 は,図 1-3 の非安定マルチバイブレータ
2008 May
1/3VCC になるまで放電が続けられます.ここまで
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