555を使ったシンセサイザーキット

555にちなんで、 55 年目の5月に設計をしています。

ちょっとなれた人なら10分、はんだづけはじめて、という人も30分もあれば作成できます。

このキットは、555というICを活用したキットなのですが・・・

555 とは

このICは、「タイマIC」と言われているもので、古いICです。

オリジナルは1972年にシグネティクス社から発表されたのですが、たちまち人気となりその年のうちに10社を超える会社から製造されるようになりました。

このICの中身はこのようになっていますが、

回路図にすると以下のようになります。

抵抗が3つ並んでいるのがわかるでしょうか?
これが5kΩが直列に3つ並んでいて、これが555の由来です。
それぞれの分圧と内部の動作を比較することで様々な動作ができるようになります。

まずはこのように配線をしたら、どうなるでしょうか? R と C だけなら、C が時間が経過するに従い充電されることになりますね。
555に接続した場合、OUTは最初はHigh になっています。最初は DIS が 555 内部でつながっているので Cには充電はされないのですが、TRIG に信号を与えると DIS がカットされ C が Rによって充電していくことになります。それが、下の三角波です。

Cの電圧は 555の分圧のここと比較され、

もしVCC*2/3 よりも大きくなると OUTがLOになり、DISもGNDと接続されて放電されます。

この回路は1回だけのパルスなのですが、このパルスの時定数は R と C で決まることになります。
たとえばこれで、3分の時定数を決めるとラーメンタイマーができるということになります。

さて、配線を以下のように変更すると、DIS が GND に接続されても C の電圧はすぐに抜けずにゆっくり低下していきます。

TRIG は 555の分圧のここと比較されているので、

VCC の 1/3 よりも小さくなると再度チャージがはじまるようになります。

それでうまくパルスが発生することになります。

キットの開発

今年2026年は555 のプロトタイプは 1971年に開発されました。

部品

1ユニット分

555
電解コンデンサ 47μF
半固定抵抗
コンデンサ 0.1uF
CDS (10kΩ)
スピーカ
これが2ユニット分必要です。

このほか、配線材、電池ボックス、基板など。

組み立て

LFOの組み立て

まず、左側を組み立てます。

回路定数は 10kΩの半固定抵抗(青いツマミ)と10kΩのCDS、47uF の電解コンデンサです。

大体1Hz ぐらいの時定数となります。ツマミやCDSを操作して、間隔の変化を確認してみましょう。

VFO の組み立て

同様に、組み立てしていきます。
回路定数はコンデンサが 0.1uF となり、1/470 です。速度が470倍なのでLEDの点滅では追いきれなくなります。
かわりに音が聞こえます。音の高低を操作してみましょう。

ここのCDSをLEDの光を受けることでコントロールできます。

抵抗を使って、LFO と VFO を接続できます。

接続するところはLFOのコンデンサ充電値/DISCHARGE/OUTPUT、VFO の CONTROL につないでいます。

LFO のOUTPUT 以外は VFO から信号が逆流してしまうので、それが面白い効果を得られます。

VFOのCONTROLは、555 の分圧の代わりに上限値を設定することができ、これの電圧を下げるとVFOの周波数が大きくなります。

すなわち、LFO の三角波（シルクでは曲線になってますが）：のこぎり波：矩形波にを VFO のCONTOROL に入れることによって VFOの音が高低・低くなる脈動：ピーポー音を駆動できます。

抵抗の値を変更したり、何本も同時につなげることで面白い効果が得られます。試してみましょう。