JPH07142962A - 単安定マルチバイブレータ - Google Patents

単安定マルチバイブレータ

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JPH07142962A
JPH07142962A JP2409730A JP40973090A JPH07142962A JP H07142962 A JPH07142962 A JP H07142962A JP 2409730 A JP2409730 A JP 2409730A JP 40973090 A JP40973090 A JP 40973090A JP H07142962 A JPH07142962 A JP H07142962A
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JP
Japan
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output
circuit
signal
level
flip
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Pending
Application number
JP2409730A
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English (en)
Inventor
Yasunori Kobori
康功 小堀
Hideo Nishijima
英男 西島
Isao Fukushima
勇夫 福島
Katsuhiko Goto
克彦 後藤
Tsunehiko Tejima
恒彦 手嶋
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 一定周期T0で到来する入力信号を設定され
た遅延時間TDだけ遅延させて出力する単安定マルチバ
イブレータにおいて、従来、入力信号周期T0<設定周
期TDの場合には、回路動作が安定しなかったのを安定
化する。 【構成】 入力端子(7)と、駆動回路(5)と、時定
数回路(2)と、レベル検出回路(3)と、フリップフ
ロップ回路(20)と、論理回路(30)と、により単
安定マルチバイブレータを構成し、前記論理回路(3
0)の出力側から遅延出力を取り出す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一定周期T0で到来す
るパルス幅TINの入力信号を或る設定された遅延時間T
Dだけ遅延させた遅延出力信号として出力する単安定マ
ルチバイブレータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来よりパルス信号の遅延手段として、
単安定マルチバイブレータ(以下モノマルチと略称す
る)が一般に用いられている。
【0003】図6に従来のモノマルチ回路の回路図を、
図7に図6の回路における要部の信号波形を示す。図6
において1はIC端子、2は時定数回路、3はレベル検
出器、4は基準電圧源、5は駆動回路、6は制御回路、
7は入力端である。時定数回路2は可変抵抗8,抵抗
9,容量10で構成される。
【0004】レベル検出器3はトランジスタ11〜1
4、抵抗15,16およびインバータ17で構成され、
トランジスタ11のベース電圧つまりIC端子1の電圧
1が、トランジスタ12のベース電圧つまり基準電圧
0より高くなると、インバータ17の出力Sは論理的
なH(ハイ)レベルになる。基準電圧源4は抵抗18,
19の分割比で決まる電圧V0を出力する。制御回路6
はRSフリップフロップ(以下RS−FFと略す)20
のみで構成され、そのS入力端子にはレベル検出器3の
出力Sが、R入力端子には遅延されるべき入力信号IN
が接続され、その出力Qは次段の駆動回路5に印加され
る。駆動回路5は抵抗21,22とトランジスタ23で
構成されている。出力端24には信号Qが接続されてい
る。
【0005】次に図6、図7を参照して動作を説明す
る。まず入力信号INが印加されていない定常時にはR
S−FF20はセット状態にあり、したがってその出力
Qは図7(b)に示されるようにHレベルに、またトラ
ンジスタ23はオン状態にあり、端子電圧V1は図7
(d)に示されるように、L(ロー)レベルにある。
【0006】今、入力端子INが入力端7に印加される
と、RS−FF20はリセット状態となり出力QはLレ
ベルになり、トランジスタ23はオフ状態となり、この
結果、端子電圧V1は定時数回路2により定まる時定数
に従って徐々に上昇していく。
【0007】端子電圧V1が或る基準電圧V0に達する
と、レベル検出器3の出力Sは図7(c)に見られるよ
うにLレベルからHレベルに反転し、RS−FF20を
セット状態に再び戻す。この結果、トランジスタ23は
オンになり、端子電圧V1はLレベルに、従って信号S
もLレベルに戻る。このとき一般に、端子7に入力信号
INが印加された時点から出力端24に出力が生じるま
でのパルス遅延量TDは入力信号INの周期T0より短か
く設定され、このときの各部信号の動作波形は図7の状
態(A)において示される。
【0008】ところが図6の回路で、可変抵抗8を変化
させ抵抗値を大きくしていくと、遅延量TDは徐々に大
きくなり、ついには図7の状態(B)において示される
ように入力信号INの周期T0以上に達し、遅延位相は
360°以上となる。この状態では入力信号INは分周
され、出力端24における出力Qの周波数は変化してし
まう。また遅延量TDが、周期T0よりわずかに短く設定
され、容量10の電荷がトランジスタ23のオン抵抗の
ための瞬時放電ができなく、端子電圧V1が下降してい
る途中で入力信号INが印加される場合も、同様に所望
遅延量が得られない。
【0009】すなわち図8に示される様に、入力信号I
Nの(イ)によりRS−FF20はリセット状態に反転
し、端子電圧V1はLレベルに達する前に、再び上昇し
始める。この結果、設定遅延量TDに達する以前に端子
電圧V1は基準電圧V0に達し、その出力Qの遅延量
D′は設定値と大きく異なる値となる。さらに次の入
力信号INの(ロ)により、出力Qの遅延量は設定値T
Dとなるが、次の入力信号INの(ハ)による遅延量は
短かくTD′となる。つまり2種類の遅延量TDとTD
を繰返し出力することになり、安定な遅延は望めない。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】以上の様に設定遅延量
Dが入力信号の周期T0に近づくと出力信号Qはその遅
延時間が不安定となり、さらに設定遅延量TDを大きく
すると遂には入力信号INを分周してしまう。
【0011】つまり従来のモノマルチは、その動作範囲
を、 (イ)入力信号周期T0>設定値時間TD (ロ)入力信号周期T0<設定値時間TD (ハ)入力信号周期T0≒設定値時間TD の三つに分けて考えると、(ロ)と(ハ)において、動
作が不安定になるという問題があったわけである。なお
上記(ハ)の範囲というのは、正確に記載すれば、 (T0−TIN)<TD<T0 の範囲ということができる。ここでTINは入力信号のパ
ルス幅である。本発明の目的は、上記(イ)の範囲にお
いては勿論、上記(ロ)の範囲においても、動作が安定
である如き単安定マルチバイブレータを提供することに
ある(ここでは、上記(ハ)の場合は、問題外としてい
る)。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明では、図1に見られる如く、一定周期T0で到来す
るパルス幅TINの入力信号を或る設定された遅延時間T
Dだけ遅延させた遅延出力信号として出力する単安定マ
ルチバイブレータにおいて、入力信号が供給される入力
端子(7)と、駆動回路(5)と該駆動回路(5)に接
続されていて該駆動回路(5)の出力電圧を予め設定さ
れた時定数に従って変化させて出力とする時定数回路
(2)と、該時定数回路(2)による出力電圧が所定の
レベルに達したことを検出し、それによって出力信号を
発生するレベル検出回路(3)と、前記入力端子(7)
に供給された入力信号によって第1の状態へ移行し、前
記レベル検出回路(3)の出力信号により第2の状態へ
移行するフリップフロップ回路(20)と、前記入力端
子(7)に供給された入力信号と前記フリップフロップ
回路(20)の出力信号が供給され、前記フリップフロ
ップ回路(20)が第1の状態にある際には、前記入力
端子(7)から供給された信号を前記駆動回路(5)へ
供給し、前記フリップフロップ回路(20)が第2の状
態にある際には、該フリップフロップ回路(20)から
供給された信号を前記駆動回路(5)へ供給する論理回
路(30)と、を備え、前記論理回路(30)の出力側
から遅延出力を取り出すこととした。
【0013】
【作用】本発明にかかる単安定マルチバイブレータは、 (イ)入力信号周期T0>設定値時間TD (ロ)入力信号周期T0<設定値時間TD の何れの範囲においても安定に動作することができる。
【0014】
【実施例】次に本発明の実施例を説明するわけである
が、説明の順序として、前述の (イ)入力信号周期T0>設定値時間TD (ロ)入力信号周期T0<設定値時間TD (ハ)入力信号周期T0≒設定値時間TD の三つのどの範囲においても安全に動作する単安定マル
チバイブレータの実施例から説明する。
【0015】図3は、かかる全範囲においても安定に動
作する単安定マルチバイブレータの一実施例を示すブロ
ック図である。同図の回路動作時の要部の信号波形を図
4に示す。図3において図6におけるのと同一機能のも
のは同一番号を付してある。ここで25はレベル検出器
であり、制御回路6はRS−FF20,D−FF26,
AND27,NAND28〜30およびインバータ3
1,32で構成される。次に図3、図4を参照して動作
を説明する。
【0016】まず入力信号INの印加されていない定常
時には、モノマルチとしての動作は安定状態にあり、R
S−FF20はセット状態に、D−FF26のQ出力は
Hレベルに、(Qバー)出力はLレベルにある。このと
きNAND29の入力は、入力信号INがLレベルであ
ることよりHレベルである。またRS−FF20はセッ
ト状態であり、その(Qバー)出力はLレベルにある。
したがってNAND30の出力Bは図4(f)にみられ
るようにHレベルにあり、したがって駆動回路5により
IC端子1の端子電圧V1は図4(h)にみられるよう
にLレベルにある。レベル検出器3,25の出力は共に
Lレベルにある。
【0017】まず図4の状態(A)のように遅延量TD
が信号周期T0より短い場合を説明する。上記の定常状
態より入力信号INが、印加されると、AND27の出
力Rは図4(c)に示すように、Hレベルとなり、RS
−FF20はリセット状態になる。同時にD−FF26
はインバータ32のHレベル出力D(図4(b)参照)
を取り込み、その(Qバー)出力はHレベルを維持す
る。したがってNAND29の出力はHレベルを維持し
続けるが、RS−FF20の(Qバー)はHレベルに反
転することにより、NAND30の出力Bは図4(f)
に示すようにLレベルとなる。この結果、駆動回路5の
出力は開放状態となり、端子電圧V1は図4(h)に示
すように上昇し始める。
【0018】ここでレベル検出器3,25には基準電圧
源4より相対的に高い基準電圧V0Hと相対的に低い基準
電圧V0Lが印加されている。端子電圧V1の上昇後間も
なくV1が低い基準電圧V0Lに達すると、レベル検出器
25の出力はHレベルになり、インバータ32の出力D
を図4(b)に示すようにLレベルに反転する。
【0019】さらに端子電圧V1が上昇し、高い基準電
圧V0Hに達すると、レベル検出器3の出力つまりRS−
FF20のS入力は図4(d)に示すようにHレベルと
なり、RS−FF20はセットされ、そのQ出力Aは図
4(e)に示すようにHレベルに、(Qバー)出力をL
レベルに反転する。この結果、NAND30はその出力
BをLレベルからHレベルに反転し、図4(f)に示す
ように出力する。この結果、駆動回路5により再び端子
電圧V1は図4(h)にみられるように、Lレベルとな
る。このときRS−FF20の(Qバー)出力と、イン
バータ31により反転された入力信号INとをNAND
28に入力し、その出力OUT(図4(g)参照)が出
力端子24に接続されている。
【0020】次に遅延量TDが信号周期T0より長く設定
された状態すなわち図4(B)の状態を説明する。この
状態では、端子電圧V1が高い基準電圧V0Hに達する以
前に、次の入力信号INが印加される。つまりレベル検
出器3の出力は常にLレベルであり、RS−FF20は
セット状態に反転することがない。このためRS−FF
20はリセット状態を持続し、D−FF26はインバー
タ32のLレベル出力を取り込んでいる。つまりNAN
D29の一方の入力はHレベルであり、他方の入力には
入力信号INが接続されている。したがってNAND2
9の出力には入力信号INが反転されて出力されること
になり、この出力はNAND30を介して出力Bとなり
駆動回路5に入力される。
【0021】この結果、端子電圧V1は高い基準電圧V
0Hに達する前に、次の入力信号INにより一度Lレベル
まで下降し、次に入力信号INがLレベルに反転すると
同時に再び上昇し始める。このとき入力信号INのパル
ス幅は、端子電圧V1が十分Lレベルに達するように選
定する。一方、NAND28には、インバータ31の出
力つまり入力信号INの反転信号とRS−FF20の
(Qバー)出力が入力されている。このとき、RS−F
F20のリセットR信号は入力されるが、それ以前より
RS−FF20はリセット状態にあり、したがってこの
(Qバー)出力はHレベルにある。この結果、NAND
28の出力つまり出力信号OUTには、入力信号INと
同様の波形が現れる。
【0022】以上のように時定数回路2の時定数を変化
させて、その遅延予定時間が一周期T0以上に及ぶ場合
にも図7(B)のようにその周波数が変わることなく、
入力信号INの立ち上がりに対する出力信号OUTの立
ち上がり位相を、最大遅延量360゜まで安定させるこ
とができる。
【0023】次に設定遅延量TDをほぼ周期T0に等しく
設定した場合の波形図を図5に示す。この状態では、入
力信号INが印加される直前に端子電圧V1は図5
(h)にみられるように高い基準電圧V0Hに達し、レベ
ル検出器3からS信号が出力され、従ってRS−FF2
0は一旦セットされる。この結果、RS−FF20の
(Qバー)出力はLレベルに、NAND30の出力Bは
Hレベルとなる。従ってその後、端子電圧V1が低下し
て低い基準電圧V0Lに達する以前、つまりインバータ3
2の出力DがLレベルの期間内(図5(d)参照)に、
次の入力信号INが印加される。
【0024】このときD−FF26はLレベル取り込む
が、AND27の出力R(図5(c)参照)はLレベル
を維持する。つまりRS−FF20はセット状態を維持
し、D−FF26の(Qバー)出力はHレベルを維持す
る。その直後、端子電圧V1が更に低下して低い基準電
圧V0Lに達すると、インバータ32の出力Dは図5
(b)にみられるようにHレベルに変化し、入力信号I
NもHレベルであることにより、信号Rも同じく図5
(c)にみられるようにHレベルとなり、RS−FF2
0はリセットされる。
【0025】つまりRS−FF20の(Qバー)出力は
Lレベルに反転する。このときNAND29の入力はD
−FF26の(Qバー)出力がHレベル、入力信号IN
がHレベルであり、従ってNAND29の出力はLレベ
ルである。つまりRS−FF20の(Qバー)出力がH
レベルに反転しても、NAND29のLレベルにより、
NAND30の出力BはHレベルを維持する。このとき
NAND30の出力Bは図5(f)に示すように、端子
電圧V1が高い基準電圧V0Hに達してから、入力信号I
Nの立ち下がり端までHレベルを持続する。これにより
端子電圧V1は十分にLレベルに達することができ、安
定な動作を繰り返す。
【0026】以上のように遅延時間TDが一周期T0に近
づいた場合にも図8のように次の遅延時間が変化するこ
となく、安定に周期T0より少し短い遅延量TDを確保す
ることができる。このとき出力信号OUT(図5
(g))はNAND30の出力B(図5(f))と同一
波形となる。また図4の波形図においても出力信号OU
Tの立ち上がりと信号Bの立ち上がりの位相は全く等し
く、従って駆動回路5に供給する信号Bを出力信号とし
ても良い。
【0027】次に、本出願において直接の目的とする、
上述の上記(イ)の範囲及び上記(ロ)の範囲において
のみ動作が安定である如き単安定マルチバイブレータの
一実施例を説明する。図1は、かかる実施例を示すブロ
ック図である。同図を参照すれば、同図に示す回路構成
は、上述の図3の実施例から、上述の上記(イ)の範囲
及び上記(ロ)の範囲においてのみ動作している回路要
素だけを取り出して示したに過ぎないものであることが
理解されるであろう。よって図1については、これ以上
説明の必要はないであろう。
【0028】図2は、図1と全く等価な実施例を示すブ
ロック図である。何故ならば、図1におけるインバータ
31は、この場合、ナンドゲート29と回路的に等価で
あるので、ナンドゲート30の両入力とナンドゲート2
8の両入力とは全く同じであり、従ってナンドゲート3
0の出力もナンドゲート28の出力も同じはずだからで
ある。にもかかわらず、図1に示す如く、図2に比較し
て余分な回路素子31,28を設けて図2と同じ回路を
実現するのは、出力OUTを取り出すための出力回路
を、ナンドゲート30の出力側とは別に設ける方が、回
路設計上(保護回路などを付加する場合)好都合な場合
があるからである。以上で図1と図2の各実施例の関係
が理解されたであろう。
【0029】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、 (イ)入力信号周期T0>設定値時間TD (ロ)入力信号周期T0<設定値時間TD の何れの範囲においても安定に動作する単安定マルチバ
イブレータを提供できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】図2は図1と等価な別の実施例を示すブロック
図である。
【図3】図1の実施例を包含した他の実施例を示すブロ
ック図である。
【図4】図3に示した実施例の回路動作時の或る条件下
での要部の信号波形を示す波形図である。
【図5】図3に示した実施例の回路動作時の他の条件下
での要部の信号波形を示す波形図である。
【図6】従来の単安定マルチバイブレータの構成を示す
回路図である。
【図7】図6に示した従来の単安定マルチバイブレータ
における要部の信号波形を示す波形図である。
【図8】図7と同様な波形図である。
【符号の説明】
2…時定数回路、3…レベル検出回路、5…駆動回路、
7…入力端子、20…フリップフロップ回路、30…論
理回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 克彦 茨城県勝田市大字稲田1410番地 株式会社 日立製作所東海工場内 (72)発明者 手嶋 恒彦 茨城県勝田市大字稲田1410番地 株式会社 日立製作所東海工場内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一定周期T0で到来するパルス幅TIN
    入力信号を或る設定された遅延時間TDだけ遅延させた
    遅延出力信号として出力する単安定マルチバイブレータ
    において、 入力信号が供給される入力端子(7)と、 駆動回路(5)と該駆動回路(5)に接続されていて該
    駆動回路(5)の出力電圧を予め設定された時定数に従
    って変化させて出力とする時定数回路(2)と、 該時定数回路(2)による出力電圧が所定のレベルに達
    したことを検出し、それによって出力信号を発生するレ
    ベル検出回路(3)と、 前記入力端子(7)に供給された入力信号によって第1
    の状態へ移行し、前記レベル検出回路(3)の出力信号
    により第2の状態へ移行するフリップフロップ回路(2
    0)と、 前記入力端子(7)に供給された入力信号と前記フリッ
    プフロップ回路(20)の出力信号が供給され、前記フ
    リップフロップ回路(20)が第1の状態にある際に
    は、前記入力端子(7)から供給された信号を前記駆動
    回路(5)へ供給し、前記フリップフロップ回路(2
    0)が第2の状態にある際には、該フリップフロップ回
    路(20)から供給された信号を前記駆動回路(5)へ
    供給する論理回路(30)と、 を備え、前記論理回路(30)の出力側から遅延出力を
    取り出すことを特徴とする単安定マルチバイブレータ。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の単安定マルチバイブレ
    ータにおいて、前記入力端子(7)に供給された入力信
    号と前記フリップフロップ回路(20)の出力信号が供
    給され、前記フリップフロップ回路(20)が第1の状
    態にある際には、前記入力端子(7)から供給された信
    号を出力し、前記フリップフロップ回路(20)が第2
    の状態にある際には、該フリップフロップ回路(20)
    から供給された信号を出力する第2の論理回路(28)
    を設けておき、前記論理回路(30)の出力側から遅延
    出力を取り出す代わりに、該第2の論理回路(28)の
    出力側から遅延出力を取り出すことを特徴とする単安定
    マルチバイブレータ。
JP2409730A 1990-12-11 1990-12-11 単安定マルチバイブレータ Pending JPH07142962A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS586619A (ja) * 1981-07-03 1983-01-14 Hitachi Ltd 単安定マルチバイブレ−タ

Patent Citations (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS586619A (ja) * 1981-07-03 1983-01-14 Hitachi Ltd 単安定マルチバイブレ−タ

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