電子回路について

質問

電子回路について
図の回路はどういう働きをしているのか教えて下さい。
トランジスタはスイッチの様な役割で、+5Vと抵抗はプルアップ抵抗だと考えています。
真ん中の三角２つの部分がよく分かりません。

こういうのが良く分かる本等があれば教えて下さい。
よろしくお願いします。

回答No.4

air_supply · ベストアンサー

回路的には動作原理を示す簡易的な感じですね。シュミットトリガ回路は、皆さんの仰る通りだと思います。

2個のシュミットトリガICを繋げたのは、単に出力を入力と同じモードで動作させたいからではないでしょうか。PICの入力がLow Activeで動作しているなら、信号の伝達も入力Low ActiveでPICに繋ぎたかったのでは、と思います。

これは、良くやります。ICが余っている場合など、信号の形態を合わせるのに使います。入力信号は、多少の信号の揺らぎがあってもシュミットトリガICで波形整形されて出力されます。それを、PICに接続するためただのインバータとして2個目のシュミットトリガICがあるのではないでしょうか。ただの、バッファだったらこの2個目のICは不要なのですが、一般的にはインバータの方を良く使いますのでこのような回路もありかと。

お礼

ノイズに対する回路という訳ですね。
もう少し勉強してみます。
ありがとう御座います。

回答No.3

geshon

まず、質問２番目の答えは、シュミットトリガの反転回路です。

動作の詳細は Wikipedia あたりが良いかとも思います。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B7%E3%83%A5%E3%83%9F%E3%83%83%E3%83%88%E3%83%88%E3%83%AA%E3%82%AC

動作の詳細は、Wikipediaの概説の図を見るとわかりやすいと思います。
U とある入力信号に対して、２本の緑色の線の間のノイズは、波形として現れません。
よく、ノイズ修正等に使用されます。

しかし、この回路は、意図したとおりにはまず動きません。
２つのシュミットトリガインバータは、意味がなくなっています。

質問１番目の答えは、無駄な回路です。

この回路の作者は、ノイズ取りの回路のつもりでしょうが、センスがなさすぎます。

初めにトランジスタで On/Off とかいう信号を受けますが、このトランジスタは
飽和動作します。つまり、コレクタには 0V と 5V の矩形波が現れます。
そもそも、ベースに電流制限用の抵抗が入っていないので　On/Offが電源に
直結のような回路ならば、トランジスタが焼けます。
そうでなくても、抵抗が入っていないとトランジスタのベースに対する出力回路か
トランジスタが焼けます。

次に、トランジスタが飽和して動作するので、コレクタに現れる波形は、0V と 5V の
間を行き来する矩形波です。

先のWikipediaの波形の図で言えば、トランジスタのベースにかかる電圧 U に対して
A が反転した波形が コレクタに現れます。
こんな波形をシュミットトリガインバータが受けるので、単純にノイズを増幅した
波形が PIC等に流れます。

PIC等のIOには、1と0が激しく動く波形が見えます。
誤動作の元です。

どこからこの回路を引っ張ってきたかは分かりませんが、参照元は参考にしない方が
良いでしょう。

普通は、図のようにプルアップ抵抗（または直列の抵抗）とコンデンサで入力
信号を鈍らせて（積分して）、ノイズを取りシュミットトリガで波形を整形
（信号の立ち上がり下がりを鋭く）します。

質問３番目ですが、このような理解を深めるための参考書でお奨めなのは
私は知りません。ごめんなさい。２０年くらい前ならば、初歩のラジオや
ラジオの製作なのでしょうが、このような入門に適した技術雑誌はないです。
トランジスタ技術はプロになる初心者向けですし、エレジャックは
とにかく楽しめることを主体に置きすぎています。

なお、大学生で、電子系を専攻しているならば、授業と実験を真面目に受ける
ことです。

注意としては、ひとつのサイトや一冊の本に頼るのではなく、さまざまな
サイトや本を読み、実践することです。
できれば、波形が見えるオシロスコープがあれば、理解が早まるのですが、
ちょっとお金がかかりますね。

私自身は、初歩のラジオ等で趣味で工作していろいろ理解したつもりでしたが、
プロになって、回路設計の難しさを知りました。
失敗を重ねて、５～１０年くらいで設計のセンスが得られたかと思います。
薦められた方法ではないですね。

お礼

詳しく説明して頂きありがとう御座います。
難しいですね～
何をしたい回路なのかはちょっとだけ分かったと思います。

回答No.2

grandprex

文章能力が無く、申し訳ありません。
図解入りのＨＰが有りましたので、そこの通常インバータの波形とシュミットインバータの波形比較を見ていただければわかりやすいかと思います。
http://bbradio.hp.infoseek.co.jp/7414/7414.html

回答No.1

grandprex

図の表記が少々不明瞭ですが、中2つはシュミット回路の用ですね。
TrがOFF状態で一番右より"H"が出力された状態より、次にTrがONに変化すると通常なら、中2つの素子分の遅延で"L"出力されるのですが、シュミット回路により、Vthが上昇もしくは降下しているため、その分さらに遅延して"L"出力されてしまいます。当然、次にTrがOFFしても同様な事が発生します。
これは、TrのON/OFFによる"H"と"L"の変化途中でのノイズをそのまま、右側に出力してしまうと、それ以降の論理回路で誤動作を起こしてしまう為、確実な"H"もしくは"L"までレベルが達したときに次段へ信号を伝達するノイズによる誤動作防止するために用いられる手法の1つです。

お礼

早速のご回答ありがとう御座います。
分かったような、分からないような感じです。
オペアンプについて勉強した方が良い様ですね～