555を使ったマルチバイブレータについて

質問

タイマIC 555 を使った、単安定マルチバイブレータ　と　非安定マルチバイブレータにおいて、
下記サイトを参照ください。

http://www.cqpub.co.jp/toragi/TRBN/trsample/2004/tr0401/0401sp2.pdf#search='555%20単安定マルチバイブ%20RB

単安定には抵抗RBがついていますが、非安定にはありません。
例えば、抵抗RBがないと、DIS端子でコンデンサの放電を行うと一気に電流が
流れ込んでくると思います。
DIS端子内部はたぶんトランジスタが入っていると思います。
トランジスタが壊れたりしないのでしょうか？
どうして、非安定には抵抗RBがないのでしょうか？
宜しくお願いします。

回答No.3

xpopo · ベストアンサー

回答No.2 です。

すみません、２番目の質問に対する回答に数箇所間違いがありましたので下記に回答しなおします。回答でR-Sフリップフロップの出力を本来、負論理として説明すべきところを正論理として説明してしまいました。
失礼いたしました。

＞どうして、非安定には抵抗RBがないのでしょうか？

この質問は「どうして単安定には抵抗RBがないのでしょうか？」ということですので、単安定の動作で説明します。Data Sheetの２ページの function block diagramを参照ください）
　まず、トリガ信号がTR端子に加えられるとIC内部のTR端子がその入力に接続されているコンパレータに入力されコンパレータの出力はHighになってR-SフリップフロップのS入力がHighになってR-Sフリップフロップをセットします。
　このとき、R-SフリップフロップのR端子（リセット端子）がLowになっていないとR-Sフリップフロップの出力はHighになってくれません。このフリップフロップのR端子はその左側のコンパレータの出力につながれています。また、コンパレータのマイナス入力（小さい丸の記号で示されている）には３つの抵抗Rの分圧回路でVccの２／３の電圧に分圧された電圧が加えられています。
　一方、このコンパレータの非反転入力にはTHRES（VTH）端子がつながれてIC外部のコンデンサCｘにつながれてます。このコンデンサCxはVccから接続されているRx（１０ｋΩ）でVccに充電されてます。この状態ではコンパレータの出力はHighになってます。したがってR-SフリップフロップのR端子にもHighが入力されていることになります。結果としてR-Sフリップフロップの出力はHighになってICの出力OUTはLowになってます。
　ここで、トリガ信号が加えられたら、R-SフリップフロップのR端子はLOWに変化させてセット入力Sへの入力を可能にする必要があります。RがHighのままだとR-Sフリップフロップの出力はS入力にHighが入力されてもLowになりません。フリップフロップのRをLOWに変化させるにはトリガ信号の入力がLOWに下がってから直ちにコンデンサCxを放電させて上側のコンパレータの非反転入力、即ちVTH端子の電圧を下げなくてはなりません。
　そのために、抵抗RBの値が大きいとコンデンサCxの放電に時間が掛かってしまいVTHの電圧がすぐに下がらなくなってしまいます。RBの値が十分小さければトリガ信号がLOWからHighに復帰する前に上側のコンパレータの出力がLOWになってR-SフリップフロップのS入力への入力が受け付け可能状態になります。
　その結果、トリガ信号による下側のコンパレータのHigh出力が受け付けられてフリップフロップの出力はLowになりIC出力OUTはHigh出力になります。
　結局RBがあるとCxの放電が遅くなるのでRBはショートして使う事になります。

お礼

詳細な回答ありがとうございます。
大変ありがとうございました。

回答No.2

xpopo

今日は。

＞DIS端子内部はたぶんトランジスタが入っていると思います。
＞トランジスタが壊れたりしないのでしょうか？

参照サイトの555タイマ（TLC555）は　MOS　IC　ですが、DIS端子の内部は下記のData Sheetの３ページに載っている内部等価回路の上のほうにDISCH端子にNchMOSFETのドレインが接続されているのが分かると思います。
　→　http://www.tij.co.jp/jp/lit/ds/symlink/tlc555.pdf
このトランジスタは非常に大きな電流を流せるように設計されてます。このData Sheetの４ページのabsolute maximum ratings over operating temperature range(動作温度範囲における絶対最大定格）にSink current, discharge or output(流れ込み（ICに向って）電流、放電または出力）の項目があり、そこで１５０ｍAmaxと規定されてますのでこの電流まで流せることになります。したがって１５０ｍAまでの電流までは壊れません。

＞どうして、非安定には抵抗RBがないのでしょうか？

この質問は「どうして単安定には抵抗RBがないのでしょうか？」ということですので、単安定の動作で説明します。Data Sheetの２ページの function block diagramを参照ください）
　まず、トリガ信号がTR端子に加えられるとIC内部のTR端子がその入力に接続されているコンパレータに入力されコンパレータの出力はHighになってR-SフリップフロップのS入力がHighになってR-Sフリップフロップをセットします。
　このとき、R-SフリップフロップのR端子（リセット端子）がLowになっていないとR-Sフリップフロップの出力はHighになってくれません。このフリップフロップのR端子はその左側のコンパレータの出力につながれています。また、コンパレータのマイナス入力（小さい丸の記号で示されている）には３つの抵抗Rの分圧回路でVccの２／３の電圧に分圧された電圧が加えられています。
　一方、このコンパレータの非反転入力にはTHRES（VTH）端子がつながれてIC外部のコンデンサCｘにつながれてます。このコンデンサCxはVccから接続されているRx（１０ｋΩ）でVccに充電されてます。この状態ではコンパレータの出力はHighになってます。したがってR-SフリップフロップのR端子にもHighが入力されていることになります。結果としてR-Sフリップフロップの出力はLOWになってICの出力OUTはHigh（この場合はOpen状態になってます）になってます。
　ここで、トリガ信号が加えられたら、R-SフリップフロップのR端子はLOWに変化させてセット入力Sへの入力を可能にする必要があります。RがHighのままだとR-Sフリップフロップの出力はS入力にHighが入力されてもHighになりません。フリップフロップのRをLOWに変化させるにはトリガ信号の入力がLOWに下がってから直ちにコンデンサCxを放電させて上側のコンパレータの非反転入力、即ちVTH端子の電圧を下げなくてはなりません。
　そのために、抵抗RBの値が大きいとコンデンサCxの放電に時間が掛かってしまいVTHの電圧がすぐに下がらなくなってしまいます。RBの値が十分小さければトリガ信号がLOWからHighに復帰する前に上側のコンパレータの出力がLOWになってトリガ信号によりR-SフリップフロップのS入力（High）が受け付けられてフリップフロップの出力はHighになりIC出力OUTはLOW出力になります。
　結局RBがあるとCxの放電が遅くなるのでRBはショートして使う事になります。

回答No.1

アウストラロ ピテクス（@ngkdddjkk）

http://www.geocities.jp/cteruru/den-kai/HTML_E/Block_e-05.html

↑を参照のこと。ICのピンの説明があります。おそらく、DIS端子はドレインにつながってます。
OUTがLoのときDISはGNDにつながるので、10kΩを介して電流が流れます。トリガがかかってOUTがHiになるとDISがオープンになり、コンデンサに充電が開始され、Th端子がスレッショルド電圧を超えたときにOUTがLoになり、DISがGNDに落ちます。電流はドレイン-ソース間に流れるので、MAX1.5mA程度では大丈夫でしょう。

RBが入るのは自動的にトリガをかけるためでしょう。(だから非安定マルチバイブレータになる)
質問文は単安定と非安定が逆になってないですか？

補足

ご指摘どおり逆でしたすいません。
http://semicon.njr.co.jp/jpn/product/assp_other/NJM555.html

例えば、NJM555の内部回路を見ますと、
DISはトランジスタのコレクタ側につながっています。
無安定の場合、コンデンサを放電しようとしてトランジスタがONすると、
抵抗RBが無いのでストレートに電流が流れてしまうような気がします。
ただ、トランジスタのベース電流で流れる量が決まっているなら良いのですが
その辺がはっきりとしないのです。

ご回答の「10kΩ」は、電源電圧VCCとDIS端子間の抵抗RAの話です。
私の話は、コンデンサとDIS端子間の抵抗RBの話です。

宜しくお願いします。