【NE555使い方】タイマーICで、LED点滅回路を作ろう【後編】

前回は、タイマーIC「NE555」の単安定モードを使った「アナログタイマー」を作りました

実は、タイマーIC「NE555」にはもう一つの使い方があります

それが、方形波を連続発振させる機能「無安定モード」です

「無安定モード」は、電源ONで発振を開始し、点滅回路やデジタル回路のクロックとして応用できます

今回は、「無安定モード」を使ったLED点滅回路を作ってみました

※ご指摘を頂き、回路図の間違い（パスコン0.1μFの位置）を修正いたしました

マイコンなどで使われる「より高い周波数の高精度クロック」は、水晶発振を使います

【NE555使い方】タイマーICで、アナログタイマー回路を作る【前編】前記事で、LEDの点灯させかた（抵抗の計算）を書きましたが・・・スイッチONで、LEDが点灯するだけでは、あまり面白くないので...

NE555の「無安定モード」とは

無安定モードは、連続した方形波を発振させる機能です

電源ONで発振をスタートし、OUT（3PIN）に連続して方形波を出力します

ICに接続された「コンデンサー」と「抵抗」の値によって、周波数、デューティ比を変更できます

※細かい部分は、製造メーカーによって異なっている場合があります、データシートで確認して下さい

デューティ比とは

Hレベル（ON時間）と、Lレベル（OFF時間）の比率です

1サイクル当たりに占める、Hレベルの割合（％）で表されます

※Hレベル時間＝Lレベル時間の場合　デューティ比50％です

「無安定モード」を使ったLED点滅回路（Lチカ）

※電源投入と同時にLEDが点滅を開始します

単安定モード（アナログタイマー）の回路と比較すると

SW周辺の回路を除去
2PINトリガー入力を、6PINに接続
5PINを開放（どこにも接続しない）
6PIN－7PINの間に抵抗（R3）を入れる

「周波数」と「デューティ比」の求め方

周波数（F）＝1.44÷｛（R2 + (2 ✕ R3)）✕ C1｝

デューティ比（％）＝（R2+R3）÷（R2+（2✕R3））✕100

周波数は（R2、R3、C1）の各パーツの値で決まります

デューティ比は（R2、R3）の値で決まります

周波数計算の例

R2＝1KΩ　R3＝10KΩ　C1＝100μF　の場合

1.44÷｛（（1✕10³）+（2✕10✕10³））✕100✕10^-6｝

＝1.44÷（21✕10³^-4）＝1.44÷2.1

＝0.686Hz

デューティ比＝（1✕10³+10✕10³）÷（1✕10³+10✕2✕10³）✕100

≒52.4％

R2＝1KΩ　R3＝1KΩ　C1＝100μF　の場合

1.44÷（3✕10^3-4）＝4.8Hz

デューティ比＝（1✕10³+1✕10³）÷（1✕10³+2✕10³）✕100

≒66.7％

デューティ比を50％に近づけるには

「R2の値」を「R3の値」より、十分に小さくします（R2≪R3）

R2をあまり小さくしすぎると、動作に影響がでます

1KΩ程度を目安にします

※R3はR2の10倍以上あれば、50％により近くなります

R2はあまり小さくできません

5V電源なら、1KΩ以上が良いでしょう

NE555は、コンデンサーC1に充放電を繰り返すことで、発振を持続します

C1放電時、IC内部にある放電用トランジスターが作動して、PIN7の電位がGND（0V）近くまで下がります

この時、R2には電源とほぼ同じ電圧がかかり、PIN7からIC内部へ電流が流れます

R2の値が小さすぎる（電流が大きい）と、問題を生じる可能性がありますので、ある程度大きな値にしておく必要があります

ブレッドボードに組んでみる

※電源は5Vを使用しています

電源投入と同時にLEDがチカチカと点滅します

組み立て例

LED点滅回路をブレッドボード上に作ってみました

（非常に見にくいですが、LEDの裏側にR1があります）

R2＝1KΩ、R3＝10KΩ、C1＝100μFを使っています

計算上0.686Hzですから、1秒間におよそ0.7回（およそ1.5秒ごとに）LEDが点滅を繰り返します

点滅時間（サイクル時間）［秒］＝　1÷周波数（周波数の逆数）

R3にボリュームを使えば、周波数を可変できます

R3の10KΩの代わりに

「1KΩ+VR20KΩ」を直列に使えば周波数は

およそ4.8Hz～0.35Hz位になります

部品表

NE555（またはセカンドソース品）	タイマーIC	1
LED	好きな色でOK	1
抵抗：470Ω	R1	1
抵抗：1KΩ	R2	1
抵抗：10KΩ	R3	1
電解コンデンサ：100μF	C1	1
電解コンデンサ：10～100μF	パスコン	1
セラミック/フィルムコンデンサ：0.1μF	パスコン	1