チャタリングについて

デジタル回路でチャタリングが発生し、そのチャタリングの波形をストレージスコープで観測する実験を行ったのですが、
このチャタリングを発生させる要因とは何なのでしょうか？
分かる方、教えてください。

No.5 ベストアンサー 回答者： Denkigishi 回答日時： 2007/11/09 20:32

リレー接点のチャタリングについて回答が寄せられていますが、デジタル回路で起きている現象と書かれているので、これは方形波のような立上り部分だけをオシロスコープで時間軸を拡大して観測したとき、本来なら線を描かずにすっと立ち上がるべきところが振動しながら立ち上がっているという現象ではないでしょうか。

オシロスコープで方形波の立ち上がり部に線が見える場合は大概は振動しています。
立ち上がりのところは極めて高い高調波成分が含まれています。一方
デジタルＩＣも微細構造ではＲだけでなくＬやＣの成分があるので、高調波に対してはＬとＣが無視出来なくなって振動を起こします。
普通のロジック演算ではこの振動は無視出来ますが、高速カウンタとか分周回路の入力信号だと正常に動作が出来ない場合があって大変苦労します。
この対策としては積分回路とシュミット回路の組み合わせが有効です。積分回路で高調波を減衰させてからシュミット回路で整形します。シュミット回路は正帰還を行っているので最初の立ち上がりだけで確実に方形波を作ってくれます。

No.4 回答者： noname#65902 回答日時： 2007/11/09 19:49

> デジタル回路でチャタリングが発生し

スイッチのようなメカニカル接点のチャタリングのことですよね？

もしくは「リンギング」のことでしょうか？

前者と仮定すると...

> このチャタリングを発生させる要因

チャタリングを別名「バウンス」ともいい、
接点がバウンドして触れたり離れたりを何度か繰り返します。

身近に見たことはないのですが、
今はもう作られていない「水銀リレー」は、
接点の一方が液体である水銀で、チャタリングが発生しなかったそうです。

また、スライド式接点の場合も、擦り付ける動きの際に
触れたり離れたりします。

更に、メカニカル接点でない「半導体リレー」「SSR(ソリッドステートリレー)」
もチャタリングが発生しません。

後者「リンギング」でしたら説明できる材料を持っていないので
あしからず。

No.3 回答者： ymmasayan 回答日時： 2007/11/09 19:49

ボールを床に落とすと弾みますね。

粘土の塊なら弾みませんね。
つまり弾性が原因だと思います。

振り子の振動などは重力と慣性だと思います。

No.2 回答者： vzk00267 回答日時： 2007/11/09 19:46

デジタル回路（ロジック回路）上では、通常チャタリングは、

おこらないと思います。
通常は、その回路の入力がメカニカルな部分で　接点がバウンドして
起こります。
ただし　ロジック回路でも　非同期の回路で素子のディレーなんかで
計算通りの信号がでたりしましす。

とりあえず　最初のかいとうかな？
　
専門家の人から　いい回答がくると思います。

No.1 回答者： xcode_15 回答日時： 2007/11/09 19:45

機械接点（スイッチ）などでは、接点がバウンドして起こります。

　例えば、壁とハンマーを接点とすると、ハンマーを壁に叩きつけると物理的に反動があります。これが、チャタリングとして起きるケース。

電子回路の場合、ＬＣＲの関係によって起きます。　平たく言いすぎのようですが…。

　このチャタリングを起こさせない方法として、インピーダンスマッチングや、ＣＲでフィルターを掛けたりします。