モノマルチの研究
Ver.1.001b　2011.5.2

更新履歴
2011.5.01　Ver.1.000　新規作成
2011.5.02　Ver.1.001 修正

【はじめに】
本棚をを整理していたら、こんなものがでてきました｡
これは、新入社員のころ入社後半年くらいかけて、実験したものの検討部分です｡
実際は、ばらつきと温度変動の測定などのデータを含んで、かなりのボリュームのあるものでしたがここでは計算だけまとめます｡
なお、今ではもう何の価値も無い回路です｡

第一章　回路の概要


第一節　回路

図１−１−１　回路図

CMOSのモノマルチのICは高かったのでCMOSのインバータを使ったこの回路が使われました。
インバータはICの中に6個入りですから、この回路3つできますからやすくつきます。
いまでは、特に価値のある回路ではないですけどね。

第二節　動作


図　１−２−１　各部電圧

ここで、
Vth1はインバータI1のスレッショールド電圧
Vth2はインバータI2のスレッショールド電圧
です。

第二章　ばらつきによる変動検討

第一節　インバータのスレショールド電圧の影響検討

Vthによってパルス幅がどのように影響するか検討しました｡

まずt2は

また、

よって

そこで、CMOSですから、


とおくと、

また、

となる。

そこで

　　表　１−２−１

ここで、No.1,5,9は、α1=α2のときである。ここで、C1=C2=C,R1=R2=Rとおけば、No.1,9は同じであり、No.2,6とNo.4,8も同じになる｡

さて、

とおくと、

ここで、ICのスレッショールドばらつきは±20%max、同一チップ内±3%maxとすると、
0≦｜α²|≦0.04　0≦｜αβ|≦0.006となり、

0.95　｛※α=-20%　β=+3%｝　≦　1+αβ-α²(1+β)　≦1　｛※α=0　β=0｝

となり、Twのばらつきaは0≦a≦+3.49%となる。

したがって、この条件内ではTwのばらつきは4%を超えない｡ただし、CRは十分な精度があるとする｡

なお、Tw=CRln4=1.39CRが中心値である｡



第二節　CRのバラツキによる影響の検討

CRは同じ値を使うものとして個々のばらつきをCをγ、Rをδとすると

とすると、


そこで、Twでわってばらつきを求めると、

ここで、

であるから、ばらつきBは、aは4%なので


よって、CRの精度が5%ならば、ICのばらつきも含めて最悪±9%内に収まる｡


つづく

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