５５５発振器 回路説明
 回路ブロック 内部には３つの抵抗器が直列に接続され、電源電圧(Vcc)が３分割されています。これがミソです。電圧比較器(COMP1)のプラス入力端子には電源電圧の1/3、電圧比較器(COMP2)のマイナス端子には2/3の電圧が加えられています。トリガ端子(TRIGGER)が電源電圧の1/3以下ではフリップフロップ(FF)のS端子がHレベルでFFがセット状態になります。スレッショルド端子(THRESHOLD)が電源電圧の2/3以上になるとFFのR端子がHレベルになり、FFがリセット状態になります。 回路動作説明
 電源投入直後 電源が投入された直後、FFはQがＨ、  がＬの状態になります。がＬであるので、ＴＲはＯＦＦ状態であり、コンデンサ（Ｃ）にＲａおよびＲｂの抵抗器を通して電流が流れます。電源が投入された直後はコンデンサ（Ｃ）には電荷が溜まっていません。ですから、Ｘ点の電圧は０Ｖからスタートします。Ｘ点がCOMP1のV1より低いので、FFのS端子はＨ状態になります。これによりQはＨ、はＬ状態になりますが、既にその状態になっています。一方、COMP2の＋端子はV2より低いので、COMP2の出力はＬになり、FFはこの状態で安定しています。 出力の反転（１） Ｘ点の電圧がCOMP1のV1を越えるとCOMP1の出力はＬになります。しかし、この変化はFFの状態を変えません。Ｘ点の電圧がさらに上昇し、COMP2のV2に達するとCOMP2の出力がＨ状態になります。これにより、FFのＲ端子がＨとなり、FFの出力状態は反転します。QがＬ状態、 がＨ状態になります。この時、OUTはＨからＬへと変化します。がＨ状態となったことにより、ＴＲはＯＮ状態となります。すると、今までＲａ、Ｒｂを通してＣに流れていた電流はＲａとＲｂの接合点が接地された状態となるため、コンデンサ（Ｃ）には流れなくなります。逆にコンデンサ（Ｃ）に溜まった電荷はＲｂ、ＴＲを通して放電することになります。この放電によりＸ点の電圧が下がり始めます。Ｘ点の電圧が下がるため、COMP2の＋端子の電圧はV2以下になり、FFのＲ端子はＨからＬ状態に変化します。この変化はFFの状態を変えません。すなはち、FFのＲ端子がＨ状態になっているのは少しの時間だけです。 出力の反転（２） ＴＲがＯＮになっていることによりコンデンサ（Ｃ）の電荷は放電を続け、Ｘ点の電圧は降下します。Ｘ点の電圧がCOMP1のV1以下になるとCOMP1の出力はＨ状態となり、FFのＳ端子もＨ状態になります。これによりFFのQはＨ、 はＬ状態に変化します。がＬ状態となったことにより、ＴＲはＯＦＦ状態となり、今まで行われていたコンデンサ（Ｃ）の放電は停止し、コンデンサ（Ｃ）には再び、ＲａおよびＲｂを通して電流が流れ、電荷が溜まり始めます。コンデンサ（Ｃ）に電荷が溜まり始めるとＸ点の電圧が上がり始め、COMP1の出力はすぐにＬ状態となります。以後、この動作を繰り返してOUTには矩形波の信号が出力されることになります。ここで、繰り返しの周期ですが、コンデンサ（Ｃ）が充電時（電荷を溜める）にはＲａおよびＲｂを通して電流が流れ、放電時（電荷を逃がす）にはＲｂのみを通ります。ですから、充電の時間と放電の時間が異なります。 Ｒａに比べてＲｂを大きくするほど両者の差は少なくなりますが、全く同じにすることは出来ません。同じにするにはＲａを０Ωとすれば良いのですが、そうするとＶｃｃがＴＲに直接接続され、ＴＲが壊れてしまいます。 Ｒａを０Ωにしてはいけません。ＲａとＲｂの比を数倍くらいにすれば実用上は問題はありません。 |