555タイマー徹底攻略：ワンショット・モノステーブル回路の完全ガイド

555タイマーは現在DIYエレクトロニクスで最も一般的に使われるチップの一つです。小型・実用的で、仕組みを理解すれば扱いやすいデバイスです。本記事では555タイマーの概要、電子理論、回路原理を深く解説します。

（オリジナル555型発振器）

1. 555タイマーとは

内部に3個の5kΩ抵抗を備え、2つのコンパレータの基準電圧を生成することから「555」と名付けられた精密タイミングデバイスです。シンプルなタイマーとして、または単一パルス生成・長時間遅延用途で広く使われます。基礎エレクトロニクスで長期間愛用されています。

2. 555ワンショット回路 - ブロック図とピン機能

（555内部ブロック回路図）

• Pin 1：GND - 負電源レール接続
• Pin 2：TRIGGER - 負パルス入力で内部フリップフロップをLow→Highにセット（電圧< 1/3 Vcc）
• Pin 3：OUTPUT - TTL駆動可能な出力（シンク/ソース最大200mA）。入力トリガパルスより出力パルス幅が長い
• Pin 4：RESET - 内部フリップフロップをリセット（Active Low）。未使用時はLogic "1"（Vcc）接続推奨
• Pin 5：CONTROL VOLTAGE - 内部分圧ネットワークの2/3 Vccレベルを上書き可能。RCタイミング網に依存せず出力パルス幅変更可。未使用時は0.01μFコンデンサでPin 1へバイパスしノイズ対策
• Pin 6：THRESHOLD - 電圧が2/3 Vcc超でフリップフロップリセット、出力High→Low
• Pin 7：DISCHARGE - 出力Low時に内部NPNトランジスタのコレクタ経由でタイミングコンデンサを放電
• Pin 8：VCC - 電源入力。汎用555で4.5V〜15V

3. モノステーブル（ワンショット）555タイマー

（モノステーブルマルチバイブレータ回路図）

トリガ入力（Pin 2）に負パルスを与えると、フリップフロップ出力がLow→Highになり、放電トランジスタ（Pin 7）がオフになり外部タイミングコンデンサの短絡が解除されます。これによりコンデンサが抵抗経由で充電開始。閾値電圧（Pin 6、2/3 Vcc）に達するとコンパレータ出力がHigh→Low、トランジスタオン、コンデンサ放電、出力Lowに戻ります。

モノステーブルマルチバイブレータには安定状態（Low）が1つしかなく、出力がLowに戻ると次のトリガパルスを待つ状態になります。これが「ワンショット（単発）」と呼ばれる所以です。

4. モノステーブル回路の計算式

（モノステーブルタイマーの方程式）

T = 1.1 × R × C

• T：出力パルス幅（秒）
• R：抵抗値（Ω）
• C：容量値（F）

RまたはCを大きくするとパルス幅が長く、小さくすると短くなります。

（555タイマー + Arduino トップビュー）

出力段のシンク/ソース動作：

• Pin 1(GND)とPin 3(OUT)間にLED接続 → 電流が555へシンク（吸い込み）、出力LowでLED点灯
• Pin 3(OUT)とGND間にLED接続 → 電流が555からソース（供給）、出力HighでLED点灯
• 両方同時に接続可能 → 1出力で2回路駆動可能

最終考察

555ワンショット回路は単発パルスを生成します。タイマー回路が心臓部で、リレー接点を介してAC/DC家電を制御可能です。ご質問があればお気軽にお問い合わせください。