555タイマーICの非安定マルチバイブレーターモードは、フリーランニングまたはセルフトリガーモードとも呼ばれます。単安定マルチバイブレータモードとは異なり、安定状態はありませんが、2つの準安定状態（HIGHとLOW）があります。Astableモードでは外部トリガーは必要ありません。特定の間隔で2つの状態を自動的に交換するため、矩形波が生成されます。このHIGHおよびLOW出力の持続時間は、外部抵抗（R1およびR2）とコンデンサ（C1）によって決定されています。非安定モードは発振回路として機能し、出力は特定の周波数で発振し、方形波のパルスを生成します。
555タイマーICを使用すると、マイクロ秒から数時間まで、HIGHおよびLOW出力の正確な持続時間を生成できます。そのため、555は非常に人気があり用途の広いICです。以下に進む前に、555タイマーICとそのPINについて知っておく必要があります。ここでは、そのPINについて簡単に説明します。
ピン1。アース： このピンはアースに接続する必要があります。
ピン2。トリガー： トリガーピンは、コンパレータ2の負の入力からドラッグされます。下側のコンパレータ出力は、フリップフロップのSETピンに接続されています。このピンの負のパルス（<Vcc / 3）は、フリップフロップを設定し、出力はHighになります。
ピン3。出力： このピンにも特別な機能はありません。負荷が接続されている出力端子です。ソースまたはシンクとして使用でき、最大200mAの電流を駆動します。
ピン4。リセット： タイマーチップにフリップフロップがあります。リセットピンは、フリップフロップのMR（マスターリセット）に直接接続されています。これはアクティブなLowピンであり、通常は偶発的なリセットを防ぐためにVCCに接続されています。
ピン5。制御ピン： 制御ピンは、コンパレータ1の負の入力ピンから接続されます。RCネットワークに関係なく、このピンに電圧を印加することで出力パルス幅を制御できます。通常、このピンはコンデンサ（0.01uF）でプルダウンされ、動作への不要なノイズ干渉を回避します。
ピン6。THRESHOLD： しきい値ピン電圧は、タイマーでフリップフロップをリセットするタイミングを決定します。スレッショルドピンは、上位コンパレータの正の入力から引き出されます。制御ピンが開いている場合、VCC *（2/3）以上の電圧でフリップフロップがリセットされます。そのため、出力は低くなります。
ピン7。放電： このピンはトランジスタのオープンコレクタから引き出されます。トランジスタ（放電ピンが取られたQ1）は、ベースがQbarに接続されているためです。出力がローになるか、フリップフロップがリセットされると、放電ピンがグランドに引き下げられ、コンデンサが放電します。
ピン8。電源またはVCC： 正の電圧（+ 3.6v〜 + 15v）に接続されています。
555タイマーICの非安定マルチバイブレータモードの動作：
- 最初に電源がオンになると、トリガーピンの電圧はVcc / 3を下回ります。これにより、下側のコンパレータ出力がHIGHになり、フリップフロップが設定され、555チップの出力がHIGHになります。
- これにより、トランジスタQ1がオフになります。これは、Qbar、Q '= 0がトランジスタのベースに直接適用されるためです。トランジスタがオフの場合、コンデンサC1は充電を開始し、Vcc / 3を超える電圧に充電されると、下側のコンパレータ出力がLOWになり（上側のコンパレータもLOWになります）、フリップフロップ出力は以前と同じままになります（555出力）。 HIGHのまま）。
- ここで、コンデンサの充電が2 / 3Vccを超える電圧になると、非反転端（しきい値PIN 6）の電圧がコンパレータの反転端よりも高くなります。これにより、上位コンパレータ出力がHIGHになり、フリップフロップがリセットされ、555チップの出力がLOWになります。
- 555の出力がLOWになるとすぐにQ '= 1を意味し、トランジスタQ1がオンになり、コンデンサC1をグランドに短絡します。したがって、コンデンサC1は、放電PIN7と抵抗R2を介してグランドへの放電を開始します。
- コンデンサの電圧が2 / 3Vccを下回ると、コンパレータの上部出力がLOWになり、両方のコンパレータがLOWであるため、SRフリップフロップは前の状態のままになります。
- 放電中、コンデンサ電圧がVcc / 3を下回ると、下側のコンパレータ出力がHIGHになり（上側のコンパレータはLOWのまま）、フリップフロップが再びセットされ、555出力がHIGHになります。
- トランジスタQ1がオフになり、コンデンサC1が再び充電を開始します。
このコンデンサの充電と放電が続き、長方形の発振出力波が生成されます。コンデンサが充電されている間、555の出力はHIGHであり、コンデンサが放電されている間、出力はLOWになります。したがって、これは非安定モードと呼ばれます。これは、どの状態も安定しておらず、555がその状態をHIGHからLOWおよびLOWからHIGHに自動的に交換するため、フリーランニングマルチバイブレータと呼ばれます。
ここで、出力HIGHと出力LOWの持続時間は、抵抗R1とR2およびコンデンサC1によって決定されます。これは、以下の式を使用して計算できます。
最高時間（秒）T1 = 0.693 *（R1 + R2）* C1
ロータイム（秒）T2 = 0.693 * R2 * C1
期間T =最高時間+最低時間= 0.693 *（R1 + 2 * R2）* C1
周波数f = 1 /期間= 1 / 0.693 *（R1 + 2 * R2）* C1 = 1.44 /（R1 + 2 * R2）* C1
デューティサイクル：デューティサイクルは、合計時間に対する出力がHIGHである時間の比率です。
デューティサイクル％:(時間HIGH /合計時間）* 100 =（T1 / T）* 100 = （R1 + R2）/（R1 + 2 * R2）* 100
この555Timer Astable Calculatorを使用して、上記の値を計算することもできます。
これは、555タイマーICの非安定モードの実際のデモンストレーションです。ここでは、555ICの出力にLEDを接続しています。この555非安定マルチバイブレータ回路では、LEDは特定の持続時間で自動的にオンとオフを切り替えます。オン時間、オフ時間、周波数などは、上記の式を使用して計算できます。
上の図は、555タイマーの非安定マルチバイブレータ回路図を示しています。555タイマー回路で非安定モードを使用して多くの回路とアプリケーションを見つけることができます。