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» 2016年03月22日 11時30分 公開

Q&Aで学ぶマイコン講座(24):チャタリングの原因と対策 (3/4)

[菅井賢(STマイクロエレクトロニクス),EDN Japan]

[3]R-Sフリップフロップ

 R-Sフリップフロップ*2)を使ったチャタリング防止回路を図2-Cに示します。R-SのRはリセット、Sはセットの意味です。

図2-C:ハードウェアの対策【シュミットトリガバッファ】

 RにHighレベル信号が入るとリセットされ、出力はLowレベル信号に変わります。また、Sに Highレベル信号が入るとセットされ、出力はHighレベル信号に変わります。スイッチには双投スイッチを使って、一方にHighレベル、他方にLowレベルが入るようにして、RとSに同時に同じレベルが入らないようにします。このフリップフロップは一度、入力信号が入ると、出力値は変化しませんので、複数回パルスが入っても、最初のパルスの値で出力値が固定され、チャタリングが発生しません。

*2)参考記事:デジタルIC 基礎の基礎:第4回 論理回路の基礎(順序論理回路)

[4]機械的接点を使わない/チャタリングの起きにくい素材のスイッチを使う

 光センサーを利用したスイッチや、最近流行のタッチパネルで使われている静電容量タイプや抵抗膜タイプのタッチセンシングスイッチを使えば、機械的接点がありませんので、チャタリングが発生しません。しかし、チャタリングはなくなりますが、誤動作を完全になくすことはできません。例えば、静電容量タイプのタッチセンサーでは、タッチの誤検知を防ぐために、ソフトウェアでデバウンス(Debounce)フィルターメカニズム*3)を実現して、誤検知を防いでいます。

 結局、スイッチングの方式を変えても、何かしらの誤検知の対策が必要になります。

*3)Debounce=De(除去)+bounce(跳ねる、バウンドする)→「チャタリングを除去/防止する」の意味 / 参考記事:Design Ideas アナログ機能回路1個のICでデバウンス対応のスイッチを構成

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