🔧 使い方
まず動作モードを選びます。
- 非安定（発振・Lチカ） — 電源を入れっぱなしにすると勝手に点滅し続けるモード。R1・R2・C の3つを使います
- 単安定（ワンショット） — トリガをかけると決まった時間だけ1回 High になるモード。R1 を R として使い、R2 は使いません
初期値は NE555N の実験記事 で実際に組んだ回路（R1 = R2 = 10kΩ、C = 10µF）と同じです。この定数で約 4.81Hz・デューティ比 66.67% になり、記事の実測値 5.083Hz・66.62% とも部品誤差の範囲で一致します。
いちばん上に大きく出るのが「High の時間」です。非安定モードなら LED が点いている時間、単安定モードならパルス幅そのものを指します。どちらのモードでも意味が変わらないので、モードを切り替えながら比べられます。
🔎 計算しているのはこの回路です
非安定モードで計算しているのは、555 の定番中の定番であるこの結線です。
無安定マルチバイブレータ。図は NE555N（CMOS版555タイマーIC）の使い方 より
時間を決めているのは R1・R2・C1 の3つだけで、これがそのままツールの3つの入力欄です。図の R1 = 10kΩ・R2 = 10kΩ・C1 = 10µF は、ツールの初期値と同じ値になっています。
| 図の部品 | ツールの欄 | 役割 |
|---|---|---|
| R1（VCC → 7番） | R1 | 充電経路のうち、放電時に DISCH の電流を制限する側 |
| R2（7番 → 6・2番） | R2 | 充電にも放電にも使われる。周波数への効きがいちばん大きい |
| C1（6・2番 → GND） | C | 電圧が 1/3 VCC と 2/3 VCC を往復する主役 |
| C2（0.01µF） | 使わない | 5番 CONT ピンのバイパス。時間には関係しない |
| C5（0.1µF） | 使わない | 電源のパスコン |
| R3・D1 | 使わない | 出力を見るための LED と電流制限抵抗 |
この「使わないコンデンサ」で混乱しやすいので、先に整理しておきます。回路図に出てくる3つのコンデンサのうち、周波数を決めているのは C1 だけです。C2 は基準電圧にノイズが乗るのを防ぐためのもの、C5 は電源のパスコンで、どちらも大きくしても遅くなりません。逆に C1 を変えれば、R をいじらなくても周波数はまるごと変わります。
📐 なぜ 1.44 なのか
555 の中では、コンデンサ C の電圧が 1/3 VCC と 2/3 VCC の間を往復 しています。充電は R1 と R2 を通って、放電は R2 だけを通って行われます。
上がコンデンサ電圧、下が出力。上端 2/3 VCC で折り返して放電に、下端 1/3 VCC で折り返して充電に切り替わる。図は NE555N（CMOS版555タイマーIC）の使い方 より
上のグラフの「上りの1本」が tH、「下りの1本」が tL です。カーブがまっすぐではなく寝ているのは、RC 充電が指数関数だからです。
RC 回路の充電は指数関数なので、1/3 VCC から 2/3 VCC まで充電するのにかかる時間を解くと、きれいに ln2（≈ 0.693）倍の RC が出てきます。
t_H = \ln 2 \times (R_1 + R_2) C \qquad t_L = \ln 2 \times R_2 C周期はこの2つの和なので T = ln2 × (R1 + 2R2)C、周波数はその逆数です。ここで 1 ÷ ln2 = 1.4427 が出てきます。データシートに載っている 1.44 は「ln2 の逆数」を丸めた値 だったわけです。単安定モードの 1.1 も同じで、0V から 2/3 VCC まで充電する時間を解くと出てくる ln3（≈ 1.0986）の丸め値です。
f = \frac{1}{\ln 2 \,(R_1 + 2R_2)\,C} \approx \frac{1.44}{(R_1 + 2R_2)\,C}このツールは丸める前の ln2 / ln3 で計算しています。差は 0.2% 未満なので、部品誤差（±5〜20%）に比べれば無視できる範囲です。
⚠️ デューティ比は 50% を下回れない
この基本回路では、充電が R1 + R2 を通るのに対して放電は R2 だけを通ります。つまり 充電経路のほうが必ず長い ので、High の時間は必ず Low の時間より長くなります。
式のうえでは R1 → 0 の極限で 50% に近づきますが、R1 は放電時に DISCH ピン（7番）とグランドの間の電流を制限する役目も持っています。R1 を小さくしすぎると IC に大電流が流れ込んで壊れるため、実用上は 1kΩ 以上にしてください。このツールも 1kΩ を切ると警告を出します。
点灯より消灯を長くしたい（デューティ比 50% 未満にしたい）場合は、R1 と R2 の間にダイオードを追加して充電経路と放電経路を分離する改造が必要です。
R1 = R2 にすると充電時間がちょうど放電時間の2倍になるので、デューティ比は必ず 2/3 ≈ 66.7% になります。上の初期値がぴったり 66.67% なのはそのためです。
💡 定数を決めるときのコツ
周波数を下げたいときは R2 か C を大きくします。逆に C を小さくしすぎると（数百 pF 以下）、配線の浮遊容量が無視できなくなります。まず C を扱いやすい値に決めて、R で微調整する のが定石です。R2 を可変抵抗にすると、tH と tL が同じ比率で伸び縮みするのでツマミで速度調整ができます。
⚠️ 計算どおりにならない主犯はコンデンサ
組んでみたら周波数が2割ずれていた、という話の原因はたいてい R ではなく C です。抵抗は誤差 ±5% の品でも実測はもっと近いことが多いのに対して、コンデンサは種類によって、そもそも表示どおりの容量が出ないことがあるからです。
① 積層セラミックの DC バイアス特性。 小型で大容量のセラミックコンデンサ（X5R・X7R・Y5V などの高誘電率系）は、直流電圧をかけると容量が減ります。定格 25V の部品に 5V かけただけで容量が2〜3割落ちることも珍しくなく、Y5V 系では半分以下になる例もあります。しかもこの特性はデータシートのグラフを見にいかないと分かりません。555 のタイミング用に「10µF の積セラを買ってきた」で周波数が上振れするのは、たいていこれです。
② 電解コンデンサの誤差と漏れ電流。 アルミ電解の容量誤差は ±20% が普通で、品種によっては −10%/+50% のような非対称な規格もあります。加えて漏れ電流があり、これは 555 から見ると「C と並列に抵抗がぶら下がっている」のと同じです。充電が 2/3 VCC に届きにくくなる方向に効くので、R を大きく・C を大きくして低い周波数を狙うほど誤差が目立ちます。
③ 対策はコンデンサの種類を選ぶこと。 タイミング用途で素性がいいのは、フィルムコンデンサ（誤差 ±5% 前後・DC バイアス依存がほぼ無い）と、セラミックなら C0G / NP0 の温度補償系（容量は稼げないが安定）です。大容量が必要で電解を使わざるをえないときは、周波数は可変抵抗で追い込む前提にしておくと現実的です。
実測が計算とずれたら、まず C を疑って ください。R をテスターで測るのは簡単ですが、C の実力値は測りにくいので、逆算するのが早道です。実測周波数をこのツールに当てはめて C を逆に求めれば、その C が表示値からどれだけ離れているかが分かります。NE555N の実験記事 では計算 4.81Hz に対して実測 5.083Hz（+5.7%）で、これは C が表示より小さめだった側のずれ方です。
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