chottoshitahanashi’s diary

基本的に間違ったことばかり書いてるブログ。検索ひっかかるな

電源投入直後の不安定動作対策について(調査中)

電源投入直後のTC74HC123/TC74HC423出力を安定させるために電源電圧をRCで立ち上がりを遅くしCLRに入れるのが正しいかどうか調べてた。別のICだが
https://emb.macnica.co.jp/forums/topic/5582/

SN74HC74のイニシャライズを正常に行うには、VccとCLRピンの間にコンデンサーと抵抗を取り付け、Vccより応答を遅らせる必要がございます。
実際の取り付け配置はデータシートp.11 Figure 4. Device Power Button Circuitを参考にしていただければと思います。
(SN74HC74のデータシート: http://www.tij.co.jp/jp/lit/ds/symlink/sn74hc74.pdf)

データシートではRCで立ち上がりを遅くした信号をシュミットトリガを介してCLRに入れている。
TC74HC123/TC74HC423はわからないがたぶん同じだろう。TC74HC123やSN74HC74に限らず一般の回路の場合はどうかと更に調査、まずIC内部で何をやってるか見る。
SN74HC74のデータシート8.2 Functional Block Diagramのブロック図をみるとCLRにはバッファとNANDが繋がっている。これを真似するならTC74HC00APは内部にバッファを持ってるのでNANDひとつでいいのか?いやそれ以前に電源不安定時NAND ICは安定動作するのか?


話がややこしいので以降「電源投入直後安定してLO/HIを作る回路」と「作成した安定したLO/HI信号により電源投入直後の不安定な信号をブロックする回路」にわけて考える
まずは「電源投入直後安定してLO/HIを作る回路」。一番簡単なのはリセットIC。そのまんまの役割を果たすICだがちょっと値段が高い。簡単な回路ではシュミットトリガを利用したものがある。上のデータシートにあるのもそれ。全体像はここにある。
https://userweb.alles.or.jp/chunichidenko/mycpu56.html
データシートのものと同じくRCの後にシュミットトリガに入れる。RCで高周波を除き、シュミットトリガで作ったHI/LOレベルを作成するとともにHI/LOしきい値の挙動を安定させている。
2つのインバータ(以降NOT)と2つの抵抗は74HC04でもいいし74HCU04でもよくシュミットトリガを作り出す回路、たぶんICで代用可。不安定なVCCが74HC04/74HCU04に与える影響が心配だが大丈夫?こちらでは「絶対に駄目」と
https://ja.stackoverflow.com/questions/90145/%E3%82%B3%E3%83%B3%E3%83%87%E3%83%B3%E3%82%B5%E3%81%A8%E9%9B%BB%E5%9C%A7%E3%81%A8%E9%9B%BB%E6%B5%81%E3%81%AE%E9%96%A2%E4%BF%82%E3%81%AB%E3%81%A4%E3%81%84%E3%81%A6

パワーオン中ならびにパワーオフ中(電源電圧が所定の電圧未満になる状況)では 74HC14 も正しく動作する保証がないためです。

トラギの記事では「確実に動作するリセット回路の設計」というところでシュミットトリガNOT(74LS14など)を使っている。ICを使っていいのか悪いのか?使っていい条件は?
https://toragi.cqpub.co.jp/Portals/0/backnumber/2004/06/p163-164.pdf
こちらに少しヒントがあった。
マイコン回路のトラブル事例とその対策
簡単に言えばこの回路はシュミットトリガの電源ノイズに弱く誤動作する可能性がある、なるほど。ICに電源電圧が供給されるのは前提として考えて良いがそこにノイズが入っている可能性は考慮しないといけないのか。

こちらは話変わってNOT2つと抵抗2つで作ったシュミットトリガの実験と原理の感覚的な説明。
https://userweb.alles.or.jp/chunichidenko/mycpu80tr239.html
https://userweb.alles.or.jp/chunichidenko/mycpu80tr238.html


次に「作成した安定したLO/HI信号により電源投入直後の不安定な信号をブロックする回路」の話。リセット回路の出力をゲート(信号伝達のON/OFF)として使うAND等の入力に渡す。もう一方の入力は電源投入直後不安定な出力を示す何か別の回路。やはりAND等のICが電源投入直後正しく働くか不明。マイコンだとリセット端子に突っ込むだけなのでこちらの回路は不要、なのでこれに関する話は調べても全然出て来ない。ANDはダイオード2つとプルダウン抵抗で作れる。
http://www.crl.nitech.ac.jp/~ida/education/computer/project/computer020602.html
リセットICのactive high出力を一方の入力に入れると望んだ結果が得られそうだがダイオードの電圧降下とプルダウン抵抗に常時流れる消費電流が邪魔、それになんか違う気がする。
Nchオープンドレイン出力のリセットICというのがあるらしい。
https://www.nisshinbo-microdevices.co.jp/ja/faq/053.html
これの出力と、不安定なロジックIC回路からの出力に抵抗をつなげた先とを結線するといいのか?ロジックIC回路からの出力をpull up/downのように見たてて使う・・・これも何か違う気がする。


まだ調査中。