電子工作の知恵袋

 
 

 

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デジタル回路の基本 その4 

マルチバイブレータ

 

    デジタル回路の代表格として論理回路の他にマルチバイブレータがあります。
    出力が「1」もしくは「0」の状態から、出力が常に変化する「無安定マルチバイブレータ」、出力が一時的に変化する「単安定マルチバイブレータ」、出力が変化しないでその状態を保持している「双安定マルチバイブレータ」があります。

    4.1.無安定マルチバイブレータ astable multivibrator

    出力が安定しない回路で、一般にパルス発振回路と言われている回路です。

     

     

    発振周波数は、R2 と C1 で決まります。

    R1 はd点に発生する高電圧からN1 を保護するもので、R2 の1〜2桁以上大きい値にします。

    周波数に高い精度が求められる場合は水晶振動子を使用した発振回路が使われます。

     

     

    R1 は N1 をアンプとして動作させるバイアス抵抗で1MΩ以上の高抵抗を使います。

    R2 は水晶振動子に過電力が加わることを防ぐものですが、CMOS論理回路を使う場合は省略されることが多くあります。

    C1 と C2 は発振を安定させるもので、数十pF〜100pF程度で、周波数が高いと小さくなります。

    N2 はバッファとして使われ、後段の回路が発振に影響を与えないようにするものです。

     

     4.2.単安定マルチバイブレータ monostable multivibrator

     

    ワンショット回路とも呼ばれ、一時的に一定時間のパルスを発生するものです。

    短時間のタイマーとして動作します。

    パルス幅の時間は C1 と R1 で決まります。

    スイッチがオンもしくはオフするときに発生するバウンスを除去する回路として使われたことがありますが、現在はマイコンを使うために殆ど使われていません。

     

     

     4.3.双安定マルチバイブレータ bistable multivibrator

     

    一般に「フリップフロップ」と呼ばれています。また、「FF(エフエフ)」と省略される場合も多くあります。

    出力が「0」または「1」のいずれであっても、入力に信号がない場合はその状態を保持します。

    一時的な記憶機能を持つとも言えます。

     

     

     SR型FFは、NANDゲートを互いに襷がけしたもので、 と でQと がセットされます。

    D型FFは、入力Dの状態をクロックCPでQに出力します。

    それぞれの機能の真理値表は次のようになります。

    (b)の真理値表で「*」は、「0」及び「1」の状態に影響しないことを示します。

      

      

    D型FFには、クロックパルスの立ち上がりもしくは立下りの時だけ動作するものもあります。

    立ち上がりもしくは立下りをパルスのエッジと言われていることから、エッジトリガ型とも言われています。

     

     

     


     




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