単安定マルチバイブレータ 74123、74423、4538（TC4013を追記）

修理品の回路にモノマルチ「74HC423」が使われて
いたので、昔話をあれこれと。

リトリガブル・モノマルチの代表が「74123」。
プリフィックスが74LSになったり74HCになったり
しますが、基本動作は同じ。
そして、4000番シリーズのCMOSになると
「4528」とその高精度版の「4538」。

　　※C側をGNDにつなぐや大容量コンデンサの
　　　時は抵抗やダイオードをかましておくなど
　　　あれこれと注意点もあります。

タイマーICの有名どころは「555」なんですが、
これはリトリガブルじゃありません。
そしてトリガー入力がエッジじゃなくレベル
です。
入力パルスの↑・↓エッジを検出してという
動作に555は不向きです。

さて、74123ですが、「リセット入力」を使うと
思わぬ失敗に出くわすことがあるのです。
　　※それを同ピン配列で解消したのが「74423」
　　　なんです。

この論理表を見てもらいましょう。

74123(赤)と74423(青)の「1～5」は同じですが、
74123の「6」のところ、怖い動作が記されています。

リセット入力がLの時(つまりリセット中)にA、B入力が
有効エッジを検出した状態で待機していると、
リセット入力の解除(L→H、つまり↑エッジ発生)で
トリガー出力が出てしまうのです。
リセットでパルス出力を止めたはずなのに、
リセットの解除でパルスが発生してしまうという
理不尽な仕様です。

74423や4538ではこの条件が無くなっていますので
安心してリセットを使うことが可能です。

※4538の入力トリガー条件は423と異なっています。
　↑あるいは↓エッジを検出するとき、
　反対側をどうしておくかというのが異なります。


さらに。4538にも不安があります。
異なるメーカーの等価回路を示します。

上の図は「Aだけシュミット入力」と。
しかし、下の図は「AもBもシュミット入力」と。
上の図の方の電気的特性を見ると、Aクロックパルスの
Rise/Fall時間は「無制限=なまっていてもok」と記され
ていますがB側は最大値が規定されていて、
「なまっている信号は×」となっています。

両方ともシュミット入力ならこの制限はなくなります。
74HC123、74HC423では「A、B入力ともシュミットだ」と
記されています。
　　（しかし、なまった波形を入れるときは
　　　ICのスペックを確かめるように）

このあたり、トランジスタ技術1992年9月号の特集
『汎用デバイス活用法 再点検
　タイマIC&クロック・ジェネレータ編
　555，74HC123，SPG8640/8650を解説』著者 宮崎仁さん
に解説されています。


※ついでに東芝「TC4013」の話も。
東芝製「D type FF TC4013」の初期型は、他メーカの
4000番シリーズと動きが異なったのです。
　　（リセットとセットが同時にHになった時の出力）

これが昔のデータシート（紙のをスキャン）。


こちらが今の。＝他メーカも

昔の東芝、
＿
Ｑ出力にご注目。
Ｑ出力を単純に反転して出力しています。
つまり
　SET、RESETともHになった時は
リセットが優先されてＱがLで、
＿
Ｑはその反転でHになるのです。

それが新しいデータシートでは
SET、RESETともHになった時は両方の出力がHに
なるのです。
これが他社での標準。

東芝の4013が使われている昔の回路の修理では、
「SET　RESET」端子がどうなっているかを見て
おかないとうまく修理できないことがあります。

4013をD-FFとしてではなく、RS-FFとして
使った回路で「東芝特有の出力を期待して」
動かしている設計に遭遇したことがあります。

※TTLのD-FF 7474では、クリアとプリセット
　両方がL(Lアクティブ)になると両方の出力がH
　になります。