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タイマー/マルチバイブレータ徹底解説:3種の動作原理と555タイマー実装

マルチバイブレータとは

「High/Lowのみからなる周期信号を生成し、デジタル回路の状態を遷移させる回路」。正帰還で接続された2段増幅器として動作し、パルス生成・記憶・カウント用途に使われます。

3つの基本タイプ

タイプ安定状態数動作別名
アステーブル0(両方不安定)自発発振、矩形波連続出力発振器、クロック源
モノステーブル1(安定1+準安定1)外部トリガーで準安定状態へ、一定時間後復帰ワンショット、パルス整形
バイステーブル2(両方安定)外部トリガーで状態反転、保持フリップフロップ、1/2分周

555タイマーIC:汎用マルチバイブレータの決定版

1971年Signetics発売。単一チップでアステーブル/モノステーブル両対応、µs〜時間単位まで設定可能、8ピンDIP/SOICで極めて普及。

ピン配置と機能

Pin名称機能
1GND共通グラウンド
2TRIGGER1/3 Vcc未満で出力High(セット)
3OUTPUT出力信号(シンク/ソース両対応)
4RESETLowで出力強制Low(リセット優先)
5CONTROL VOLTAGE2/3 Vcc基準、外部電圧で閾値変更可(通常0.01µFでGNDバイパス)
6THRESHOLD2/3 Vcc以上で出力Low(リセット)
7DISCHARGE出力Low時に外部Cを放電(オープンコレクタ)
8VCC電源(4.5〜16V、典型5V/15V)

内部構成の要点

標準回路例

アステーブル発振:R1, R2, C1で周波数・デューティー設定
モノステーブル:R, Cでパルス幅設定(トリガー入力で単発出力)

設計のコツ

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