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無安定マルチバイブレータ動作解析

 
　無安定マルチバイブレータの動作を、詳細に解析します。

　無安定マルチバイブレータの回路は、以下。



　内部等価回路を入れてみます。



　内部回路は、次の３ブロックで構成されています。

　フリップフロップは、SetとRstの２入力で、出力OUTに
　電圧レベルの'H'か'L'を出力します。

　このフリップフロップは、RSラッチと呼ばれ
　次のタイミングチャートに従って動作。




　SetとRstの信号を生成するのは、コンパレータで
　抵抗とキャパシタで構成した充放電回路で時間差
　をつくっています。

　コンパレータの等価回路は、以下。




　内部では、コンパレータの比較電圧は、1/3Vcc、2/3Vccと
　２通りあり、1/3VccはTRIGとの比較、2/3VccはTHRESとの
　比較になっています。

　TRIGとTHRESを接続しているので、キャパシタの電圧で
　RstとSetの信号を'H'にするか'L'にするのかを決めて
　いると理解できるはず。

　キャパシタの電圧は、電荷の充放電で決められるので
　充電は、抵抗RA、RBの直列抵抗で電源電圧Vccからの
　電荷供給になります。
　放電は、DISCHに内部で接続されているトランジスタが
　スイッチとして働いてます。

　放電トランジスタは、RSラッチの'H'出力で、コレクタ
　とGNDを接続して、キャパシタから電荷を抜き出します。
　この電荷の抜き出しで、出力がRst信号を生成。

　充電のとき、時定数は(RA+RB)Cに比例し
　放電のとき、時定数はRBCに比例。

　この不平衡の時定数のため、THRESとDISCHの電圧変化は
　次のようになると理解できます。



　このタイミングチャートは、TI社のデータシートに
　掲載されています。

　DISCHを'L'にすると、内部にあるRSラッチをセットし
　ディスチャージトランジスタのベースに制御信号'H'
　を与えています。

　ディスチャージトランジスタのベースに制御信号'H'を
　与えますが、RBとCの積分回路で時間差を作ってます。

　RSフリップフロップは、SetとRstに時間差を用意して
　出力を'H'と'L'で切替えます。
　時間差は抵抗とキャパシタによる積分回路で生成。

　ここまで理解できれば、抵抗とキャパシタのどちらかを
　可変にすると周波数を可変にできると合点がいきます。
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