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ＴＴＬレベル入出力信号の
接続に関するご注意 |
弊社製品のデジタル入出力基板、カウンタ基板など、基板単独で販売している製品の多くは、
TTLレベル(またはLVTTLレベル）の入出力信号仕様となっています。
TTLレベル信号の配線(接続)は、下記事項を配慮いただいたうえで実施いただきますようお願い申し上げます。
配線(接続)条件が満足できない場合は、各基板用に準備している「絶縁アダプタボード」を組合せてご使用いただくか、
「DACS-2500D シリーズ」絶縁デジタル入出力ユニットなどの使用をご検討ください。
以下に記載する内容は、弊社製品をご使用いただく場合の注意事項です。
一般的なTTLレベル入出力信号の接続条件に、必ずしも適合するものではありません。
 信号電圧レベルに関する注意 ＜ 相手方はTTLレベルですか？ ＞
接続にあたっては、まず接続する相手機器または基板の信号仕様が、
TTLレベルであることを確認してください。詳しくは、各基板取扱説明書の入出力信号仕様欄をご覧ください。
TTLと異なるレベルの機器または基板を接続した場合、
いずれかの基板または双方の基板が壊れることがあります。
DACSシリーズ(DACS-2500KB, 1700Kなど)では、入出力信号に電流制限用の直列抵抗を接続しています。
基板上の赤色モジュールがこの保護用抵抗です。ダイオードクランプ回路と共に、短絡、過電圧など、誤接続によるデバイス破壊を防止しており、
容易にはデバイス破壊が生じないようになっています。また、双方の電源投入と遮断時の時間差により、
一時的に過電圧、逆電圧がかかっても、問題が生じることがないようになっています。
LVTTL入出力信号について
DACS-2500KBシリーズは 、TTLレベルの中でも電圧レベルが低い、
LVTTL入出力信号仕様となっています。
この場合、出力信号を接続する相手側機器の、デジタル入力電圧(High側)にご注意ください。
出力を5V系TTL入力に接続する場合でも、一般的に広く使用されているLSタイプおよびHCTタイプのIC入力には問題なく接続できますが、
HCタイプもしくはこれに類似するタイプで、入力しきい値(最低値)が 2.2V 以上の場合は、
DACS-2500KBが出力するHigh側の電圧が低いため、安定した動作をさせることができません。
一方で、DACS-2500KBに入力する信号は、5V系TTLでも問題なく接続できます。
LVTTLの相手側機器を、DACS-2500KB/1700K の5V系入出力信号に接続する場合は、
相手側機器のHigh側出力が、2.0V 以上となっていることを確認してください。
また、相手側機器の入力電圧の許容値が 3.3V 以上であることも確認してください。
オープンコレクタ出力と接続する場合の注意 ＜ Low側電圧に注意 ＞
オープンコレクタ出力の基板または機器と接続する場合、
必ず、適正な抵抗値 (10KΩ程度) の抵抗器を接続して信号ラインをPULL-UPしてください。
PULL-UPに使用する電源の電圧は、基板に使用している5V電源の電圧値を超えないように注意してください。
PULL-UPには基板より出力している5V電源を使用するのが無難です。
また、Lowレベル側の電圧が、弊社のデジタル入出力基板の入力点で、0.8V以下となることを確認してください。
オープンコレクタのPULL-UP抵抗値が低い場合、オープンコレクタ出力に流れる電流値が大きくなり、
Low側の出力電圧が上昇している場合があります。
また、スパイク上のノイズが混入して瞬間的に 0.8V以上となっていることもあります。
弊社のモーションコントローラ DACS-2500KB-PM63 などで、リミットスイッチ入力動作のご質問で、
最も多いトラブルが、この問題で発生しています。
配線長に関する注意 ＜ 長い配線はトラブルのもと ＞
TTL入出力信号を他の基板または機器と接続する場合、一般的に接続長は、
およそ 30cm までが限度です。
この条件を満足しない場合は、ノイズなどの影響で基板の動作が不安定となります。
信号線だけではなく、0Vラインを長くした場合でも、
USBインターフェイスの通信動作に影響することがあります。
接続する機器との間に中継用の基板をいれて、入出力信号をTTL-ICにて中継したような場合でも、
0Vラインを共通のまま延長すると、ノイズ環境によっては、他の機器から0Vラインにノイズが回り込んで、
USBインターフェイスの動作が不安定となることがあります。
このような場合は、各基板用に準備している「絶縁アダプタ ボード」を組合せてご使用いただくか、
「DACS-2500D シリーズ」絶縁デジタル入出力ユニットなどの使用をご検討ください。
コネクタの0Vピンの取扱いについて
各入出力信号に、それぞれ0Vピンが対になって配置されていれば理想的ですが、
TTL入出力では、コネクタピン数を少なくするために、共通の0Vとなっている場合が多々あります。
たとえば弊社のDACS-2500KB基板の例では、50ピンコネクタのうち48ピンを信号用に使用して、
25番と26番の2ピンを0Vピンとしています。
このような信号配列のフラットケーブルでの配線は、ごく近くにある相手基板等と接続することを前提としているもので、
配線長が長くなる外部機器との接続には適していません。
配線長がおおむね 10cm を超えるような場合で、パルス信号を取扱う場合とか、
出力信号で 1mA以上の電流を流すような回路を構成する場合は、隣接するほかの信号に誘導ノイズの影響を与えないようにするため、
基板の近くで信号を中継し、各信号線と0V線をペアにして、できればツイストペア線にして配線するようにしてください。
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