電子回路の製作に初めて取り組んでいるものです.

エンコーダの信号をカウンタボードに
取り込む前段階で7404(反転とバッファ)を介した
回路を見受けました.

カウンタボードはTTL入力駆動で,
エンコーダはTTL出力(オープンコレクタ出力でない)なのですが,
なぜ直接つなげずに7404を介すのでしょうか?
位相が遅れるというデメリットがあると思うのですが.

どなたかご教授お願いします.

A 回答 (7件)

質問の状況が少し把握できたので、skistrさんが、機械系の学生という前提で少しアドバイスをします。


まず、エンコーダは回転数検出用の「シャフトエンコーダ」、カウンタは「uPD4202」と「uPD4204」と推測します。エンコーダからカウンタまでの伝送路がかなりあるので、ノイズ対策用に「7404」が1段入れていると思います。TTLは、ケーブル上では非常にノイズがのりやすいので、この対策として、1番手っ取り早い方法が、入力バッファを取り付けることです。この他、ツイストペアやシールドしたケーブルを出来るだけ使うようにしたり、ケーブルに流れる電流を10~20mAぐらいになるようにして、ケーブルのインピーダンスを押さえる方法があります。入力バッファは、04でも00でも540でも541でも何でもよいのですが、基本は「インピーダンスマッチング」です。
そして、確かに1段入力バッファが入っていると10~20nsの遅延が発生しますが、エンコーダのクロックは20kHz(max)と思われるので、問題にはなりません。
ノイズの話に発展しそうなんで、話は、これで止めておきます。ノイズの本は割と多いので、1度読んでみることをお勧めします。
最後に、デジタル回路で遅延が気になるのは、かなり素質ありと僕は思います。頑張って勉強してください^^。
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この回答へのお礼

ありがとうございます.

エンコーダはシャフトエンコーダなのですが
カウンタはインターフェイス社の「AZI-6201」という98のCバス用みたいです.

頂いたアドバイスは勉強させて頂きます.
ケーブルの電流も測ってみます.

皆様,有難うございます.

最後にピンオープンのことだけ,気になるのですが….
どなたか,またよろしくお願いいたします.

お礼日時:2001/06/23 21:36

#1の ymmasayan です。


どうも批判の的にさらされているみたいで。(笑)

それはさておき、質問者が「電子回路の製作に初めて取り組んでいるものです」とおっしゃっています。そこのところを理解して回答してあげるべきだと思いますが。必要以上の専門的知識の披瀝は必要ないと思います。

>なぜ、負論理にするかは、ボード間の信号を正論理で作って見るとわかります。

質問者には無理でしょう。

>これが目的なら普通7414かな

7414なら理想的ですが、7404だって、初心者的には充分波形整形回路として使えますね。

いずれにしても、もう少し回路がはっきりすれば、コメントしやすいのですが。
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この回答へのお礼

ありがとうございます.

まずケーブルは1m以上あります.
それからカウンタボードはLSIタイプです.

回路は
A,B相が直接7404に入って反転されて
直接カウンタボードに入ってます.
余りのピンはGNDにしています.
あとはパスコンがついているだけです.

ところでコネクタが抜けてもオープンにならないため
というのはどういう意味でしょうか?
抜けたら最後,オープンだと思うのですが….

間が空いてしまったのですが,
もしお暇だったら相手して頂けると助かります.

皆様,ありがとうございました.

お礼日時:2001/06/16 18:30

7404(インバータ)の役割は(1)入力バッファと(2)ボード間の信号を負論理にするためです。

なぜ、負論理にするかは、ボード間の信号を正論理で作って見るとわかります(いろいろ不都合なことが出てきます)。また、信号を一度ICを通すと必ず遅延が発生します。これは、デジタル回路設計で考慮しなければいけない重要な要素で、この遅延が回路に影響を及ぼすかどうかを、タイミングチャートを描いてみて検討します。最後に、インバータの入力信号ラインは、必ずプルアップしてください。
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この回答へのお礼

お礼が遅れておりました.

皆様,有難うございます.
皆様のアドバイスは大変参考に
させて頂きます。

消化できていない部分もありますが,
勉強になりました.

お礼日時:2001/06/16 18:12

私も電気回路はまだまだなんですけど・・・



>(1)7404で波形整形をしている。
これが目的なら普通7414うかな・・・おいらの記憶が正しければ
まぁ~個人的にはそうするってだですけど

もしかして、そのエンコーダってコネクタで差し込んで使うタイプ
ではないですか?それなら、sawaさんが言うようにCMOSだから
オープンにすると入力が発振してまうってのが・・・ん?どちらかっていうと
ノイズと共振いや・・・ノイズを増幅してるってとるのか?う~んわからん(爆)
とりあえずCMOSの入力は絶対にオープンにしてはダメなのでコネクタが
抜けてもオープンにならないようにってだけのことかも・・・

って、その手のバッファってケースバイケースだから回路図見ないと
わかんないっす・・・・
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#2回答の訂正です。



2)aはケーブルの長さと直接関係ありませんね。
それにymmasayanさんの2)とおなじことです。
どうもすみませんでした。
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ymmasayanの回答のほかに思いつくことですが、



エンコーダからカウンタボードまでは、長めの
ケーブル(たとえば1m以上)でつながってますか?

その場合、カウンタの構成によって以下のような
目的が考えられます。

1)カウンタは複数桁がワンチップになったCMOSのLSI
LSIの静電気破壊を防止するためにTTLバッファを
いれた。

2)カウンタは1桁1ICで、同期カウンタ構成である。
a)クロック信号の負荷が重いのでバッファを入れた。

b)バッファを入れないと桁上がりがうまくいかない。
(クロックのエッジがなまっていると、各桁のICの
閾値特性のばらつきによってトリガタイミングに
ズレが出る。バッファでエッジをシャープにすれば
OK)

そんなとこでしょうか。
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具体的な回路が判らないので、正しい回答になるかどうか判りませんが感じだけ。


以下は仮説です。
(1)7404で波形整形をしている。
(2)TTL入力、TTL出力といっても電流値に何種類かある。バッファーで電流レベル合わせをしている。
(3)正転、逆転を検知する場合、反転信号との組み合わせが必要なので、信号反転をしている。

なお、位相遅れについては1パルスの1/2ですので問題にする必要はないと思います。
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