パルス波形の回路設計について

質問

こんばんは。
こちらで時々お世話になっている者です。
回路図は読めるのが、設計は一度もしたことがないという前提でお聞き下さい。

一定周期のパルス波形(矩形波)を出す回路を設計したいのですが、
まずは何から学べばよいでしょうか？
具体的にはL→5V,4msのH→616msのL→5V,4msのH→616msのL→・・・繰り返し
(立ち上がりは0～1s程度の適当な時間)という波形です。
今、頭で思い浮かぶのは5V電源を使用して水晶とフリップフロップ何個かをつなぐというイメージしかありません。
ソフトは使わずにできる限りハードのみで設計する方向で実現したいと思っています。

なるべく初歩的なことからご教示頂けると幸いです。

回答No.5

hs001120 · ベストアンサー

>4ms→3～6ms程度でOK
>616ms→600～700ms程度でOK
>かなりアバウトな値でも動きました。

「動くようです」ではなく、「動きました。」という事は実地確認済みですか?
それを実地確認できるだけの機材を使用可能な状態と考えて良いでしょうか。

それだけアバウトな範囲でもOKなのであれば、
他の方の回答にもある555を使用する方法
http://www.national.com/JPN/ds/LM/LMC555.pdf
FIGURE 4.の回路のOUTPUTを反転するだけでも十分であるように思えます。
例えば、C=1μF,RB=6.8KΩ,RA=(680KΩ+半固定抵抗500KΩ)と1石反転増幅とか

お礼

実際の環境で確認済みです。

ご教示頂いた回路で設計してみます。
現実的に動きそうな感じですね。
こんなにおあつらえむきなICが存在するものなんですね。
いや～助かりました！！

部品が入荷するのがかなり後になるかもしれないので、
しばらくの間、締め切らずにおいておきます。
何かあればまた質問させていただきますので
どうぞよろしくお願い申し上げます。

補足

本日ようやく完成してきちんと動きました！！
どうもありがとうございました。助かりました。

回答No.4

tance

＃３の方の回答は大変すばらしいもので、非常に重要なことがそのまま
書かれています。それを踏まえた上で、要求精度などを決めてください。

そして、調整が可能かどうかも検討してください。つまり、一時的に
都合の良いタイミングを作るだけで良いのなら、半固定ボリウムで
合わせれば良いわけです。

もしそれで良いのなら、本当に555ひとつでできるかもしれません。
555を2つ使うと解りやすい回路ができます。部品を選べばそこそこ
安定なものもできますが、あくまでも要求精度や安定度によります。
（4msec幅のパルスを620msec周期で連続して出せれば良いとしての話）

回答No.3

hs001120

まずは、要件をできるだけ詳しく書き出してみる事が基本です。

特に、
>ソフトは使わずにできる限りハードのみで設計する方向で実現したいと思っています。
の場合は重要です。

例えば、
>具体的にはL→5V,4msのH→616msのL→5V,4msのH→616msのL→・・・繰り返し
において、
4msと言っても、3～6msくらいでOKだが、H+L合計は620msで誤差0.1ms以下が欲しい・・・とか
そのような条件です。
○○が必要・・・と思い込まず、何が本当に必要な事なのかを見直してみる事も重要です。

4:(4+616)なら
=4:620
=1:155
が必要だが
1:128　
=4.84:620
程度でも良いのなら、はるかに単純になります。
常に一定である必要は無く、だいたい4msで3～6msくらいの間で変動してもOKなら
そもそも分周なんて要らず、CR微分回路でOKとか
H+L合計は620msと言っても200msくらい変動してもOKなら、CR発振でも何とかなるとか

特にソフトは使わずにできる限りハードのみで設計する場合には
どれだけスマートに実現できるかが大きく変わってきますよ。

補足

精度について補足させていただきます。
4ms→3～6ms程度でOK
616ms→600～700ms程度でOK
かなりアバウトな値でも動きました。

回答No.2

noname#198419

馬鹿の一つ覚えならアナログタイマの555がお手軽ですが・・・
マルチバイブレータはディスクリートでもトランジスタ数本で構成できますよ。Φ１とΦ２の時定数を変えて4ms：（4ms＋616ms）＝１：１８０のデューティ比になるようにすればよいということですね。

マルチバイブレータはいちよう高校生の電子技術で学習する範疇です。

精度を上げる場合に水晶やセラミックの発信子が使いたいとおもうこともあるかもしれませんが、水晶、セラミックの発信子はコイルのような振る舞いになります。

回答No.1

info22

DC5V電源
プリント基板と回路接続工具一式
（はんだ付け方式、ワイヤーラッピング方式、差込式万能基板方式などによりそろえるものは異なる）
回路部品やIC（必要に応じてICソケットも）類一式の調達

回路
水晶振動子の発信周波数の決定と入手
水晶発信回路（発信周波数は(100/62)Hzの整数n倍)の設計
http://www.tamadevice.co.jp/cmos-cirkits-1.htm
カウンタ回路(1/n分周カウンターで620msの周期波を作り出す)の設計
http://www.kochi-tech.ac.jp/library/ron/2002/2002ele/1030174.pdf
単安定マルチバイブレータ回路（パルスデューティ調節）の設計
http://www.cqpub.co.jp/toragi/TRBN/trsample/2004/tr0401/0401sp2.pdf

あとはプリント基板回路の製作
になります。

CMOS　ICを使う場合、静電気対策をして回路を作らないとICを全部、静電気破壊してしまい