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.

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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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5V
 ↓
抵抗
 ↓
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 ↓
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 ↓
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 ↓
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デジタルテスター(電圧計)をお持ちなら、以下のa-c間の電圧を測定してみれば、抵抗1とLEDにかかっている電圧が分かります。アナログ(針式)テスターは誤差が大きいのでダメです。トランジスタがOFFのとき、a-c 間の電圧は ほぼ0V(0.01mVくらい出ているかも)、トランジスタがONのとき、4.8~4.9V くらいになっているはずです。

            5V
            │
            ├─ a
           抵抗1
            ├─ b
            LED
            ├─ c
            │
            C(コレクタ)
  V ─ 抵抗2 - B
            E(エミッタ)
  GND ────┴─ d

a-b 間の電圧を測定すると、コレクタに流れる電流を測定することができます。抵抗1の抵抗値を R [Ω:オーム] 、a-b間の電圧を E [V:ボルト] としたとき
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となります。トランジスタがONのとき E = 2 [V] ならば
   コレクタ電流 = LEDに流れる電流 = 2/100 [A] = 0.02 [A] = 20 [mA]
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>ベースがONのとき抵抗とLEDの電位が4.8Vで、ベースがOFFのとき抵抗とLEDの電位が0Vと読み取れるようにするにはどうしたらよいでしょうか

デジタルテスター(電圧計)をお持ちなら、以下のa-c間の電圧を測定してみれば、抵抗1とLEDにかかっている電圧が分かります。アナログ(針式)テスターは誤差が大きいのでダメです。トランジスタがOFFのとき、a-c 間の電圧は ほぼ0V(0.01mVくらい出ているかも)、トランジスタがONのとき、4.8~4.9V くらいになっているはずです。

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日本人はいつから時計数字(I, II, III, IV, V, ...)を「ギリシャ数字」とよぶようになったのでしょうか。
なにがきっかけだったのでしょうか。
---以下参考情報---
ほかの質問の page でも数人のかたが言及していますが、時計数字(I, II, III, IV, V, ...)はローマ数字であって、ギリシャ数字ではありません。
検索エンジン(私は Google を愛用しています)で検索すると、「ローマ数字」が2万件弱に対して「ギリシャ数字」が千件弱、率にして1/20ほど。そして検索結果のなかのおおくの「ギリシャ数字」が、時計数字をさすためにつかわれています。
ちなみに、“roman numerals”が10万件に対して“greek numerals”が500件ほど。率にして1/200で、ざっとみたところ、“greek numerals”を時計数字の意味でつかっている page はみあたりませんでした。時計数字(I, II, III, IV, V, ...)を「ギリシャ数字」というのは日本特有の誤りであるようにおもわれます。
さらには、算用数字(1, 2, 3, 4, 5, ...)を「ローマ数字」とよんでいる page もあります。

日本人はいつから時計数字(I, II, III, IV, V, ...)を「ギリシャ数字」とよぶようになったのでしょうか。
なにがきっかけだったのでしょうか。
---以下参考情報---
ほかの質問の page でも数人のかたが言及していますが、時計数字(I, II, III, IV, V, ...)はローマ数字であって、ギリシャ数字ではありません。
検索エンジン(私は Google を愛用しています)で検索すると、「ローマ数字」が2万件弱に対して「ギリシャ数字」が千件弱、率にして1/20ほど。そして検索結果のなかのおおくの「ギリシャ数字」が、時計...続きを読む

Aベストアンサー

そのような誤用があるとは知りませんでしたが、
私も実際検索してみて、あるわあるわ、少々驚いています。

ギリシア数字で一般に知られているのは、α’β’γ’・・・ですが、
これは(確か)イオニア型と呼ばれるもので、
アルファベットを順に数に当てはめていったもののようです。

ところが、実は、ギリシア数字にはもう1つ、
(確か)アッティカ型(だったかな?)というものもあり、
これはどういうのかというと、

ここには表示できませんが、1が縦線1本、2が縦線2本、3が3本、4が4本で、
5、10、100、1,000は、それぞれそれらに相当する文字を当てて表記するというものです。

つまり、アッティカ(?)型のギリシア数字の表記は、
現在のローマ数字の表記と非常によく似ているのです。

これは不思議なことでもなんでもなく、
そもそも、ローマ文字の由来をたどれば、ギリシア文字を借用した面があり、
(実際はエトルリア人の手を経由していますので、全く同じではありませんが)
数字の表記術も、ギリシアの都市国家によっては
ある程度は似かよった面があったのかもしれません。

ご存知のように、伝統的な歴史学に観れば、
古代ローマというのは、学問・芸術などを生み出すことにおいては、
ギリシアのそれと比して貧弱だったらしく
むしろ、文化的にはギリシアのそれを継承するにとどまったようです。

したがって、ローマ数字が、その原型である(かもしれない)(アッティカ型の)
ギリシア数字を連想させることもあるでしょう。

しかし、ご質問の誤用の原因が、
以上のような歴史的経緯に由来するとも思えませんので、
一応参考程度に・・・。

ちなみに算用数字のアラビア数字(これの由来はインド数字)を
ローマ数字と呼んでいる理由は想像つきません。

そのような誤用があるとは知りませんでしたが、
私も実際検索してみて、あるわあるわ、少々驚いています。

ギリシア数字で一般に知られているのは、α’β’γ’・・・ですが、
これは(確か)イオニア型と呼ばれるもので、
アルファベットを順に数に当てはめていったもののようです。

ところが、実は、ギリシア数字にはもう1つ、
(確か)アッティカ型(だったかな?)というものもあり、
これはどういうのかというと、

ここには表示できませんが、1が縦線1本、2が縦線2本、3が3本、4が4本で、
5、10、...続きを読む


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