ロジックIC発振回路のコンデンサなし

ロジックICで図のような発振回路でコンデンサを除去して、その箇所は導通しないようにしたとき、6ピンからはどんな出力になるのでしょうか？

もしかしたら高周波にならないでしょうか？

PCのオーディオ入力を利用した私が唯一持ち合わせているオシロスコープではフラットでしたが、上の回路の近くに置いた受信回路(ピックアップコイルー増幅回路ーLED)では、LEDが明るく点灯したので、高周波が出てるのかなと思ったのですが、ご教授いただけないでしょうか？

No.3 ベストアンサー 回答者： m-jiro 回答日時： 2021/02/06 14:52

#2です。

>　6ピンから直流が流れていたのですね！
ン？？　　6ピンからどこへ流れるのですか？　
回路図の通りに接続してあれば基板の絶縁抵抗程度で誤作動することはないです。
初段はインバーターですから、出力（3ピン）と入力（1、２ピン）の直流電圧が同じになったところで安定しようとします。この電圧はICの内部から出力されたものです。
２段目も入力電圧が電源電圧の半分であれば出力は電源電圧の半分になります。もっともばらつきがあるので正確に半分にはなりませんが。

なお、正常な方形波を出力している状態でも、異常発振をしている時でも、何も発振せずに直流電圧しか出ていなくても、3ピンと6ピンの電圧は直流電圧計で測ると電源電圧のほぼ半分になります。このため直流電圧計で電圧を測っただけでは正常かどうかの見分けはできません。


>　とくに6ピンにワニ口クリップつきのリード線をアンテナのごとくつなげると、近くに置いた受信回路(ピックアップコイル－増幅－LED)のLEDが光ります。
>　ということは、直流による電波か磁界が発生してるのでしょうか？それはないと(初学者の私は)思いますので、やはり#1回答者様のおっしゃるとおり異常発振が起きてるのでしょうか？

受信部がどんな回路なのかわからないので回答できませんが、超高周波で発振した"電波"が出ているのかもしれません。ただ直流での電波というものはないですよ。
ロジックの動作の原理から言えばこの回路は発振はしませんが、不安定な状態にあるのは確かなのでわずかなことが原因して寄生振動（異常発振）を起こしている可能性は十分にあります。周波数は100MHzを越えているかもしれません。ICを別のメーカーやロットに変えると状況は変わると思います。
#1殿が書いておいでのように電源とGND間のコンデンサは必須です。


なお前の回答で、初段をシュミットにしたら・・・と書きましたが、その場合の回路の説明を貼っておきます。
http://bbradio.sakura.ne.jp/7414/7414.html

さらに余談ですが、2段インバーターはICの特性のばらつきによっては発振しないことがあります。3段型の方が不具合が少ないのでできればこちらを使ってください。
http://bbradio.sakura.ne.jp/7404x3/7404x3.html

この回答へのお礼

丁寧なご回答をありがとうございます！
3、6ピンはいずれの場合も電源電圧の半分となるのですね。
やはり、異常発振による高周波の可能性があるのですね。今回の質問は低周波による磁界発生でのリモート実験で沸いてきた疑問なのですが、発想変えて、初めから高周波で実験すればいいのかな、という指針が新たに得られました。
シュミッドトリガー&3段型の活用法のご紹介もありがとうございます。いろいろな方法があり面白いですね。ご紹介いただいたHPもとてもわかりやすく、いろいろ他のトピックスも見ていこうと思います。

お礼日時：2021/02/07 08:32

No.4 回答者： isoworld 回答日時： 2021/02/06 15:37

TC74HC00APは微細な入力電流で入力がＨになったりＬになったりしますから、×の部分を切り離すと初段のNANDゲート入力はオープンになり、入力は不定になります。

ここに外部からの誘導を受けたりするとそれに引きずられ、入力がＨになったりＬになったりします。

初段のNANDゲートの入力配線が次段のNANDゲートの出力配線と近かったり、絡み合ったりすると、×で示したところにその浮遊容量あることになり、高周波で発振することになります。

あるいは、初段のNANDゲートの不安定な入力状態によっては、次段のNANDゲートの出力がＨのままになることもＬのままになることもあります。
とにかく不定ですね。周りの影響を受けるはずです。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます！
残念ながら、不安定、不定が原因なのですね。
今回の回路は、ロジック発振回路で周波数を変えようとコンデンサを取り外した際に、意図せずにLEDが明るく点灯しこれ幸いと、たまたま発見したものです。
ただ高周波発生可能性があるというご指摘は今後の実験では大きな前進です！

お礼日時：2021/02/07 08:38

No.2 回答者： m-jiro 回答日時： 2021/02/06 10:15

1/2･Vcc（電源電圧の半分の直流電圧）が出てきます。

初段が -1倍 のインバーターであることで想像がつくと思います。
2段目も同様に 1/2･Vccが入ることで 1/2･Vccが出て来ます。もっともロジックのばらつきで正確に1/2･Vccにはならないでしょうが・・・。
この状態ではアナログ的な動作をしているのでロジックにとっては非常にキツイです。内部のP、N両方のFETが共に半導通になるため電源電流が増加して発熱、最悪は焼損します。電源電流がどの程度流れるか設計では予想できません。ICの品番、メーカーによってどれだけバラつくかも不明なので量産には向きません。昔のことですが、アナログの増幅回路として使っていたのを見たことがありますが、基本的には使わない方が良いです。
もしどうしてもコンデンサなしでやってみたいなら初段をシュミットにしてみてください。2段目は通常品でもシュミットでも構いません。たぶん超高周波で発振すると思いますが、周波数の予測はできません。波形も寄生振動のようなひずんだものになるでしょう。アナログっぽい動作になるので発熱、焼損の可能性もあります。注意しながらやってみてください。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
6ピンから直流が流れていたのですね！
とくに6ピンにワニ口クリップつきのリード線をアンテナのごとくつなげると、近くに置いた受信回路(ピックアップコイル－増幅－LED)のLEDが光ります。
ということは、直流による電波か磁界が発生してるのでしょうか？それはないと(初学者の私は)思いますので、やはり#1回答者様のおっしゃるとおり異常発振が起きてるのでしょうか？

お礼日時：2021/02/06 13:39

No.1 回答者： hiro2017 回答日時： 2021/02/06 08:14

LED点灯状態で回路の電源を落とせば判断出来るでしょう、回路の

配線方法で浮遊容量などで発信することは考えられます、特にベーク
製基板などは注意です、普通はフィルタを入れて寄生振動防止を
します。
電源にも回路毎に10uや0.1uを入れるのは防止効果を考えての対策
です。

この回答へのお礼

さっそくのご回答をありがとうございます。
発振するはずのない回路で、異常発振が起きてる可能性があるということですね。
ブレッドボードに、恥ずかしくながらジャンパー線を安く浮かそうと銅線をつないで、実験してます。この不十分な配線で浮遊容量ができてるのかもしれません。

お礼日時：2021/02/06 13:04