タイマの使い方

uPC1555のデータ・シートの「応用回路」で、「注8.トリガ・パルス幅は、出力パルス幅よりも短く設定してください。」という記述がありますが、トリガ・パルス幅が出力パルス幅より長い場合はどうなりますか。

uPC1555でも、uPD5555でも、タイマとしては機能しません。入力パルスと同じ出力が出るなど、正常に動作しなくなります。

uPC1555のデータシートに単安定発振回路の例が記述されており、"出力パルス幅（遅延時間）の論理式は、t=1.1･C₁･R₁　で求められます"と記述されていますが、この係数1.1はどのように求めたものでしょうか？

理論式については、コンデンサ放電時端子電圧が０Ｖ，スレッシュホールド端子入力電圧2/3Vccで反転動作という理想的な条件で計算されたものになります。
トリガ端子にロウ・レベルが入力され、内部ラッチが反転してディスチャージ端子がオフになり、コンデンサの充電電圧が上昇します。そして、2/3Vccになると、スレッシュホールド端子から内部ラッチを反転し、ディスチャージ端子がオンの初めの状態に戻るという単安定動作を行ないます。
ここで、コンデンサ端子電圧=(1-exp(-t/C₁･R₁))Vcc^*　が2/3Vccになるのは、
1-exp(-t/C₁･R₁)=2/3
exp(-t/C₁･R₁)=1/3
t/C₁･R₁=ln3=1.09861...≒1.1
t=1.1･C₁･R₁　　と計算されます。

*注意：この式はＦＡＱの予備知識の時定数をご参照ください。

(2006/11)

uPC1555やuPD5555のデータシートに無安定発振回路の例が記述されており、"出力電圧が"H"のときの充電時間は、t₁=0.693･(R₁+R₂)･C₁"と記述されていますが、この係数0.693はどのように求めたものでしょうか？

uPC1555の無安定発振回路の場合を例に取り説明します。
理論式については、コンデンサC₁がチャージとディスチャージを、トリガ端子入力電圧1/3Vccとスレッシュホールド端子入力電圧2/3Vccの間で、繰り返すことによって、アウトプット端子を反転動作させるという理想的な条件で計算されたものになります。
トリガ端子に1/3Vcc以下の状態で、内部ラッチが反転しディスチャージ端子がオフになり、コンデンサC₁の充電電圧が上昇します。2/3Vccになるとスレッシュホールド端子から内部ラッチを反転しディスチャージ端子がオンになり、コンデンサC₁の充電電圧が下降します。1/3Vccになると、内部ラッチが反転しディスチャージ端子がオフになり、コンデンサC₁の充電電圧が上昇します。これを繰り返して、無安定発振動作を行ないます。
データシートの図４に示す応用回路例について、充放電時間を求めると以下のようになります。

＜充電時＞
充電時間は下図３のt₃からt₄に達する時間ですので、t₃とt₄を求め、(t₄- t₃)が充電時間になります。
コンデンサC₁の端子電圧（即ち6pin電圧）をVcとし、充電供給電圧をVsとすると、
時定数の式*より、下式のようになります。
   Vc=Vs{1-exp(-t/CR)}   -----�@
まず、上式�@にt= t₃, Vc=1/3Vcc, Vs=Vcc, R=R₁+R₂, C= C₁を代入し、コンデンサの両端子間の電位差が0Vから1/3Vccになるまでの時間t₃は、
   1/3Vcc=Vcc{1-exp(-t₃/((R₁+R₂)･C₁))}
1-exp(-t₃/((R₁+R₂)･C₁))=1/3
exp(-t₃/((R₁+R₂)･C₁))=2/3
t₃/(R₁+R₂)･C₁=ln(3/2)=0.405
からt₃=0.405･(R₁+R₂)･C₁と計算されます。

次に、上式�@にt= t₄, Vc=2/3Vcc, Vs=Vcc, R=R₁+R₂, C= C₁を代入し、コンデンサの両端子間の電位差が0Vから2/3Vccになるまでの時間t₄は、
   2/3Vcc=Vcc{1-exp(-t₄/((R₁+R₂)･C₁))}
1-exp(-t₄/((R₁+R₂)･C₁))=2/3
exp(-t₄/((R₁+R₂)･C₁))=1/3
t₄/(R₁+R₂)･C₁=ln3=1.098
からt₄=1.098･(R₁+R₂)･C₁と計算されます。

そして、コンデンサ端子電圧=(1-exp(-t₁/((R₁+R₂)･C₁)))Vcc^*　が、すでに
1/3Vccの電荷に充電されている状態から、2/3Vccにチャージするまでの時間t₁
は、t₁=t₄-t₃ですので、
t₁=1.098･(R₁+R₂)･C₁-0.405･(R₁+R₂)･C₁=0.693･(R₁+R₂)･C₁
になります。

このようにして、係数0.693が計算されます。

＜放電時＞
放電時は、C₁からR₂を経由して放電電流が流れますので、R= R₂と置いて
放電時間t₂を同様に求めると、下式となります。
   t₂=0.693･ C₁･ R₂  -----�B

従いまして発振周期Tは、充電時間t₁と放電時間t₂の和となりますので、
�A�B式より下式となります。
   T= t₁+ t₂=0.693･ C₁･( R₁+2 R₂)  -----�C

*注意：この式はFAQの設計＞予備知識の時定数の項をご参照下さい。

(2006/11)

uPD5555を使っています。電源を投入した時に出力が出る場合と出ない場合がありますがなぜでしょう。

内部にインバータ2段を正帰還して作ったフリップフロップがあります。
このフリップフロップは電源を入れたときの状態は不定です。
このフリップフロップがトリガ状態にあると出力が出てしまいます。
対策：
　電源投入時にリセット端子をロウ・レベルに保持すればフリップフロップをリセット出来ます。

uPD5555の発振周波数の微調整をしたいのでコントロール端子に抵抗をつないでいます。この使い方で問題ありませんか？

可能ですが、次の点にご注意ください。
１）この端子を操作するとトリガ電圧も変化します。
２）この端子へ供給する電圧には制限があります。
　　電圧範囲はデータ・シートでご確認ください。
３）この端子は入力端子ではございません。
　　約200KΩの抵抗を 3本用いて電圧を作っています。
　　端子のインピーダンス (130KΩ程度) にご留意ください。

タイマーIC：uPD5555(CMOS)を同じピン配置のタイマーIC：uPC1555(バイポーラ)で置き換えることは可能ですか？

機能は同じですが電気的特性上でバイポーラ特有の違いがあります。
ご使用に際してはデータシート記載の注意事項をご確認のうえで十分なご評価をしてください。

(2005/12)

トリガとリセットが同時に入ってもICの故障等につながることはありませんか？

問題ありません。同時の場合は、リセットが優先される構造となっております。

(2007/07)

単安定発振回路構成で、ハイ・レベルのパルス出力中にトリガが再度入った場合、リトリガ動作を行いますか？

リトリガ動作は行いません。

(2007/07)

データシート記載の出力パルス幅や発振周波数の理論式と実際の値が異なることがありますが、原因は？

前項でも示しますように、理論式は、使用するコンデンサその他を理想的なものとし、スレッショルド電圧もＴＹＰ値(2/3V_DD)を用い、また、伝達遅延時間についても考慮されていないものです。従って、計算式で求められる値は目安の値ですので、出力パルス幅の精度が要求される場合には、個々に実測データを取りご確認のうえR,Cの値を決定することを（場合によっては半固定素子の選択も）お勧めいたします。
理論式と実際の値が乖離する主な要因としては、以下があります。

• ICの伝達遅延時間の影響：特に高速パルスの場合
• スレッショルド電圧のバラツキ：スレッショルド電圧は内部分圧抵抗により設定されており、抵抗値の相対誤差程度のバラツキを持ちます。
• コンデンサの漏れ電流の影響：特に長い時間のパルス設定の場合、使用するコンデンサによっては、漏れ電流の影響で、実際のパルス幅が理論値より大きく出る場合があります。

(2007/07)

内部基準電圧はどのように作成されていますか？

図のように、抵抗分割によりコントロール電圧とトリガ部基準電圧を得ています。
抵抗の値は、uPD5555,uPD5556では200kΩ×3個で、相対精度は2〜3%程度（参考値）です。

(2007/07)

コントロール端子に外部電圧を印加する場合の電圧範囲は？

コントロール端子への印加電圧は、データシート記載の値：2V〜4V(at V_DD=5V)の範囲内でご使用下さい。

(2007/07)

コントロール端子に接続するコンデンサの役目は？

外来ノイズによる誤動作を防止するためです。
なお、安定性を考えると、電源端子に接続するコンデンサが重要ですので、電源−GND間には必ずコンデンサを入れて下さい。

(2007/07)