(ホントは７４ＨＣ、ＣＭＯＳなんだけど…）
［第１４０回］
●ＲＡＭのバックアップデータが書き換えられてしまう？
前回と同様に、今回も、お話は少し、前にさかのぼります。
前回のとんでもないトラブルにもめげず、なんとかスイッチ類を基板に実装し、メモリテストに取りかかりました。
結果は順調です。
データＷＲＩＴＥ、ＯＫです。
データＲＥＡＤ、ＯＫです。
いよいよ、乾電池を取りつけて、バッテリバックアップのテストです。
アドレスを００００番地から順に何バイトか、トグルスイッチでセットしながら、データを書き込んでいきます。
続いて、書き込んだデータを読み出して、ちゃんと書き込まれていることを確認。ＯＫ。
電源ＯＦＦ。
そして、一呼吸おいてから、電源ＯＮ。
アドレススイッチをパチパチやりながら、メモリの内容をチェックします。
ＯＫ。ＯＫ。全部ＯＫ。
うん。うん。今回はなかなかいい調子だぞ。
うん…！？
あれっ？
１バイトだけ、データが消えている？
またしても、なんとなく、いやーな、予感が…。
再び、悪夢か…（正月早々、やってられないよ。まったく）。
落ち着いて、繰り返しテストをしてみると、アドレススイッチをＯＮにして、データを書き込むときの状態のまま、電源をＯＮ／ＯＦＦすると、ＲＡＭのそのアドレスのデータが、データスイッチの設定の通りに書き換えられてしまうことがわかりました。
そのほかのアドレスのデータは変化していません。
どうも、電源ＯＮ／ＯＦＦのときに、ＷＲＩＴＥ信号が勝手に出てしまうようです。
さらに、テストしてみると、電源ＯＦＦではなくて、電源ＯＮのときに、ＷＲＩＴＥパルスが出ているらしいことがわかりました。
オシロで確認してみると。
やっぱり出ていました。
上（ＣＨ１）がＶｃｃで、下（ＣＨ２）がｍｅｍｏｒｙＷＲＩＴＥ信号です。
少し見づらいですけれど、電源ＯＮから２０ｍｓくらい経ったあたりで、一発、ＷＲＩＴＥ信号が出ています。
そのあたりを、もう少し拡大したレンジで見てみました。
たまたま誤動作などで出たのではなくて、これはもう、はっきりとしたパルスです（いうなれば、確信犯です。こりゃワルイやっちゃ）。
あらためて、回路図をよく見てみました。
上側がワンステップパルス用で下側がメモリＷＲＩＴＥ用の回路です。
メモリＷＲＩＴＥについては、ワンショットにしなければならないというものではないのですが、どうせワンステップ回路に７４ＨＣ１２３の半分を使うのですから、メモリＷＲＩＴＥも同じ回路にしておこう、と考えたのです。
適当なパルス幅のワンパルスがほしいようなときには、やっぱり７４ＨＣ１２３が手軽に使えて便利です。
しかし、この回路のどこかに、問題があるはずです。
回路図をよーくみていたら…。
気がつきました。
なんのことはありません。
これはパワーＯＮリセットと同じ回路じゃありませんか。
そういうつもりではなかったのですよ。
ＰＵＳＨスイッチと並列に入っている電解コンデンサはチャタリング防止のためで、その後ろの７４ＨＣ０４ゲートはシュミットトリガ回路です（シュミットトリガ回路については後述します）。
それはそれでよいはずなのですが、電源ＯＮのときには、１０ＫΩを通して２．２μのコンデンサがＶｃｃによって充電されるまでの間、７４ＨＣ１２３のＡ入力（ｐｉｎ９）はＬレベルになっています。２．２μのコンデンサが充電されてきて、７４ＨＣ０４のｐｉｎ１３の電位が１／２Ｖｃｃを超えると、７４ＨＣ１２３のＡ入力（ｐｉｎ９）がＨになります。そのとき、ＷＲＩＴＥパルスが出力されてしまいます。
●７４ＨＣ１２３のデータシートです
参考までに。７４ＨＣ１２３のデータシート（部分）です。
［出典］Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ社ＭＭ７４ＨＣ１２３Ａｄａｔａｓｈｅｅｔ（赤線、赤四角は筆者）
参考までに、ということでデータシートをＵＰしたのですが、今あらためて読んでみますと、「あれま、そうだったの？」なんてことが書いてあります。
ついでですから、また脱線してしまいますが、ちょいと道草をしてしまいましょう。
まずは、出力パルス幅なのですが、これはもう、単純明快（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎの最初の下線部です。ｉｓ ｓｉｍｐｌｙと書いてあります）。
ＰＷ＝Ｒｅｘｔ×Ｃｅｘｔ
単位はＰＷが秒。ＲはΩ。ＣはＦ（ファラド）です。
この式は、その下のＦｅａｔｕｒｅｓでも、わざわざＳｉｍｐｌｅ Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｆｏｒｍｕｌａとして再度出てきています（Ｔ＝ＲＣ）。
今回、ＷＲＩＴＥパルスには、Ｒ＝４．７ＫΩ、Ｃ＝１０００ｐＦ（０．００１μＦ）を使いましたから、出力されるパルス幅は、
Ｔ＝４７００×０．００１＝４．７μＳ
になります。
抵抗の単位はΩ（またはＫΩ）ですが、コンデンサではＦなどふつうは使いません。μＦかｐＦです。
コンデンサの単位はちょいと変わっています。
ＦとμＦとｐＦの間に、ｍＦとｎＦがあるはずなのですが、普通は使わないようです（筆者はその単位で表記したコンデンサは見たことがありません）。
普通は１ｍＦのかわりに１０００μＦを、１ｎＦのかわりに１０００ｐＦ（または０．００１μＦ）を使います。
上の式の単位は、コンデンサの容量をＦではなくてμＦで示すと、結果の時間の単位が秒ではなくて、μ秒で得られるので、計算が簡便になります。
●容量の大きなコンデンサを使うときは、注意を
アンダーラインはつけませんでしたが、Ｆｅａｔｕｒｅｓのところに、出力パルス幅として、Ｗｉｄｅ Ｐｕｌｓｅ Ｒａｎｇｅ：４００ｎｓ〜∞（すごい！）と書いてあります。
というからには、そうとうに大きなコンデンサでもつけられる（はずですけれど…。ちょいと、こわいなぁ）。
でも、当然のことながら、なにもしなくてもよい、ということではなさそうです。
そのひとつが、さらに下の図のところにある注意書きです（赤の四角で囲った部分）。
字が小さくて読みにくいですが、下のように書いてあります。
Ｐｉｎ６ ａｎｄ Ｐｉｎ１４ ｍｕｓｔ ｂｅ ｈａｒｄ−ｗｉｒｅｄ ｔｏ ＧＮＤ．
あれ、そうなの。
念のため、テスターで、ｐｉｎ６、ｐｉｎ１４、ｐｉｎ８の間の導通を測ってみると、ＩＣの内部でつながっているようです。
小さな容量のコンデンサなら多分問題は無いと思いますが、容量の大きなコンデンサをつなぐと、充電や放電のたびに、ｐｉｎ６、ｐｉｎ１４とｐｉｎ８（ＧＮＤ）の間に、ＩＣの内部で大きな電流が流れることになって、ＩＣにダメージを与える危険がありますから、このように（ｐｉｎ６、ｐｉｎ１４はＧＮＤに接続）しなさいよ、ということだと思います。
このほかにも注意しなければならないことがあるのですが、それについてはもう少し後の方で書くことにします。
●７４ＨＣ１２３の動作
肝心の７４ＨＣ１２３の動作について。
Ｔｒｕｔｈ Ｔａｂｌｅ（真理表）を見ると、これはもう、単純です。
Ｃｌｅａｒ入力も使えますが、Ｃｌｅａｒは、普通はＶｃｃに接続してＨにしておきます。
トリガとしてＡ入力とＢ入力のいずれかを使います。
Ａ入力を使うときは、Ｂ入力はＶｃｃに接続してＨにしておきます。Ａ入力がＨからＬになるとき（↓）にＱからＨパルスが、Ｑ＿からＬパルスが出力されます。
Ｂ入力を使うときは、Ａ入力はＧＮＤに接続しておきます。Ｂ入力がＬからＨになるとき（↑）にＱからＨパルスが、Ｑ＿からＬパルスが出力されます。
●７４ＨＣ１２３の入力はシュミットトリガでした
こうやって、説明を書くためにＦｅａｔｕｒｅｓのところをもう少し読んでみたら、Ａ入力とＢ入力はシュミットトリガ（Ｓｃｈｍｉｔｔ Ｔｒｉｇｇｅｒ）である、と書いてあるのに気がつきました。
また、シュミットトリガが出てきました。
シュミットトリガって、何？と問いたい方もいらっしゃるかと思いますが、それについては、また後ほど。
うーん。気がつかなかった。そうなの？
なんだ、そうなら、７４ＨＣ０４を使ってわざわざシュミットトリガ回路を作る必要などなかったんだ。
じゃあ、その部分は外してしまえるはず（ＩＣが１個減る！）。
ところで（また、余談の余談になってしまいますが）、Ｓｃｈｍｉｔｔとは、これまた変わったつづりです。英語らしからぬ、このつづりは…。
そう言えば、その昔、ナチスドイツの名戦闘機、あれも確か、メッサーシュミットだった…はず。
さっそくＷｅｂで検索してみますと。
メッサーシュミットも同じつづりでした。
ともに人名に由来しているようです。
どんどんテーマから離れていってしまいますから、このあたりで止めますけれど、興味がおありのお方は、Ｗｅｂで検索してみてくださいませ。
●ふたたびシュミットトリガ入力です
軌道を修正して、お話をもとに戻します。
ＡもＢもシュミットトリガだと書いてあっても（Ｆｅａｔｕｒｅｓの一番下の赤線部分）、その下のＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｄｉａｇｒａｍの図にはシュミットトリガ入力を示す記号などついていないじゃないの。本当かなぁ？（筆者は単細胞のわりには、へんなところで疑り深い性格です）
もう少しさぐってみました。
７４ＨＣ１２３データシートの後ろの方のページで、こんな図をみつけました。
［出典］Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ社ＭＭ７４ＨＣ１２３Ａｄａｔａｓｈｅｅｔ
おう。おう。確かに。
ちょいと小さいですけれど、Ａ入力もＢ入力もシュミットトリガになっています。
こんな記号です。
●他のメーカーのデータシート
もう少し詳しく、と思って、別のメーカーのデータシートも見てみました。
［出典］（株）東芝ＴＣ７４ＨＣ１２３ＡＰｄａｔａｓｈｅｅｔ（赤線、赤四角は筆者）
われらが日本、「東芝」のデータシートです。
これはまた、実に懇切丁寧です。
日本人のこまやかな性格がよく表れていて、うれしくなってしまいますね。
シュミットトリガ入力については、上昇、下降がゆっくりとした入力（ｔｒ＝ｔｆ＝１秒！）でもよい、と書いてあります。
コンデンサ容量については、なんと無制限（Ｎｏ Ｌｉｍｉｔ）、ですと！（ホントにすごい）。
抵抗値については、Ｖｃｃが３Ｖ以上の場合には、１ＫΩ以上となっています。
７４ＨＣ１２３は１個のＩＣに２回路はいっています。
なんともご親切なことに、そのうちの片方だけしか使わないときの、もう片方の端子の処理についてまで、書いてあります（赤四角で囲った部分）。
もう少し「東芝」のデータシートを見てみましょう。
●大容量のコンデンサ接続についての更なる注意
［出典］（株）東芝ＴＣ７４ＨＣ１２３ＡＰｄａｔａｓｈｅｅｔ
この図を見ますと、文章としては特に指示はしてありませんが、ｐｉｎ１４、ｐｉｎ６はＧＮＤに接続している図になっています。
コンデンサ容量が大きくて、そして電源ＯＦＦのときにＶｃｃが低下する速度が速い場合には、図のようにクランプダイオードをつけることが望ましい、と書いてあります。さもないと、コンデンサが急激に放電するために、ＩＣ内のクランプダイオードしか経路がない（Ｒｘでは追いつかない）ので、ＩＣにダメージが加わったり、ラッチアップの可能性があります。
電源容量が大きくて、電源ＯＦＦの際の電圧降下速度がゆっくりの場合には、ＩＣ内部を流れる放電電流は自動的に制限されるので、ダイオードはなくてもよい、と書かれていますが、まあ、「ころばぬ先の杖」と言いますから、電解コンデンサをつけるような場合には、クランプダイオードをつけておくようにしたほうがいいでしょうね。
今回は、７４ＨＣ１２３の説明をしているうちに、時間がなくなってしまいました。
ＷＲＩＴＥパルスのお話が中途半端になってしまいましたが、この続きはまた次回にいたしたいと思います。
２００９．１．１２ｕｐｌｏａｄ
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