| 【しきい値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）は論理回路で「０」、「１」を判定する電圧レベル】 デジタルは「０」、「１」の２値化の信号です。これを扱うＩＣがロジックＩＣです。 Ｈｉｇｈレベルとみなす電圧やＬｏｗレベルとみなす電圧は規格に記されています。 今、手元にあるＩＣの「０」と「１」の境目はどこなのでしょうか? ７４ファミリーＩＣを用いて、特性をデータシートで確認するだけでなく、簡単な方法で測定してみました。 もちろん、条件等、または電源電圧の設定で再測定したい箇所もありますが しきい値(下のグラフの青色、黄色の線)の結果から傾向がわかりました。 |
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| ＴＴＬ ＩＣの一般的な特性 | C-MOS ＩＣの一般的な特性 |
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| 上図から、しきい値は０．８〜２．０［Ｖ］の間に あると考えられる。 |
上図から、しきい値は１．５〜３．５［Ｖ］の間に あると考えられる。 |
| 測定回路 |
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| Ｈｉｇｈレベル(+5[V]）、Ｌｏｗレベル（0[V]）を入力するロジックＩＣの入力に、可変する電圧を加えます。 ロジックICの出力がＨｉｇｈレベル、Ｌｏｗレベルと切り替わる時の入力電圧を確認することでしきい値 を確認します。 ＬＥＤの点灯で確認する方法と発振器出力に三角波を用いる方法を記します。 |
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| (今回の測定方法) | |
| 発光ダイオードを点灯したときの電圧を測って、しきい値を確認する方法 | |
| 入力電圧１．３２［Ｖ］の場合は 「Ｈ」レベルとＩＣが認識した。 |
入力電圧９７２［ｍＶ］の場合は 「Ｌ」レベルとＩＣが認識した。 |
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| (別な測定方法) | |
| 三角波信号を入力し、出力との関係をオシロスコープを使ってしきい値を確認する方法 | |
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| ７４ロジックファミリでＬＳ０４，ＨＣ０４などは ＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルへ変化するときと ＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルへ変化するときの しきい値はほぼ同じ結果になりますが、 ＬＳ１４，ＨＣ１４の場合はヒステリシス特性を 持つため異なる値になります。(結果参照) |
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| 測定結果 |
| 発光ダイオードの点灯／消灯の切り替わり時、入力電圧、出力電圧をデジタルテスタで測定したものです。 条件の違いによるしきい値を確認してみてください。 ＩＣ同士の接続において、C-MOS ICのＬレベル出力の電圧は規格どおりの値を示しますが、ここでは負荷をLED(確認用）にしているため、ＩＣの出力側で規定以上の出力電流が必要となり、本来のＬレベルに下がりきれていません。 |
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