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ディジタル回路実験１・２

ディジタル回路実験１・２. アナログとディジタルをつなぐ技術 実世界とコンピュータをつなぐ技術. 目次. テキストに関する質問コーナー タイムチャート パスコンとカップリングコンデンサ シュミットトリガー IC インバータを用いた発振回路 実験の注意事項 小テスト. タイムチャート（タイミング・チャート）. 入力にのみに従って出力を決定する組み合わせ回路の場合は 真理値表 で動作を規定可能 クロック同期の順序回路などの場合は 入力の時間変化を考慮 に入れる必要（これを記述した表を「特性表」と呼ぶ）

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ディジタル回路実験１・２

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Presentation Transcript

  1. ディジタル回路実験１・２ アナログとディジタルをつなぐ技術 実世界とコンピュータをつなぐ技術

  2. 目次 • テキストに関する質問コーナー • タイムチャート • パスコンとカップリングコンデンサ • シュミットトリガーIC • インバータを用いた発振回路 • 実験の注意事項 • 小テスト

  3. タイムチャート（タイミング・チャート） • 入力にのみに従って出力を決定する組み合わせ回路の場合は真理値表で動作を規定可能 • クロック同期の順序回路などの場合は入力の時間変化を考慮に入れる必要（これを記述した表を「特性表」と呼ぶ） • この信号の時間変化を記述したものがタイミングチャートで、多くのICのデータシートに記載 　（NOT回路だって，１→０になるには時間が必要）

  4. R-Sフリップフロップのタイムチャート Q S 注）S と R を同時 High にすることは禁止 R Q S R Q Q

  5. バイパスコンデンサ（パスコン） • ICが動作するとVcc電圧が変動する？？ • [要因１] 例えばTTLの入力がHからLになったとき，TTLのVccから入力端子に流れる電流は０から1.6mAに増加する。 • [要因２] 電源からTTLのVccまでの配線抵抗は０Ωではない（仮にRオームとする）。 • [結果１] TTLのVccにかかる電圧は，R×1.6 [mV]電圧が降下する。 • でも，i = dQ/dt なので，電荷Qを供給してあげれば電圧変動を防げる。　⇒　電荷をためておいて，急遽必要ならば供給する：バイパスコンデンサ 　（外部からの電圧変動を抑える役目もある：平滑化）

  6. カップリングコンデンサ • 自動車炎上事件 • アンプの最終段にカップリングコンデンサが入っていなかった／壊れるとショートしてしまうコンデンサ壊れてしまった・・・ため，スピーカのコイルに６Vが直接かり，コイルが燃えた！！ • オシロスコープの Coupling : ACモード • P.13 R2.3.5のレポートを思い出してください • つまり，交流的には結合，直流的には分離したいときに使います． • ただし，低周波のゲインも下げてしまうので，オーディオ回路で利用する時は容量に注意が必要です．（低音を出したくて間抜けな技術者がカップリングコンデンサをはずしてしまったのが「自動車炎上事件」です）

  7. シュミットトリガーIC（例：NOT） Vp VN

  8. シュミットトリガーIC（例：NOT） Vp VN VOH VOL

  9. シュミットトリガーIC Vp VN VOH VOL

  10. シュミットトリガーでないと・・・ Vth VOH VOL

  11. R[Ω] A B C[F] インバータを用いた発振回路

  12. インバータを用いた発振回路 R[Ω] A B C[F] Bを入力Aを出力と考えると， CRローパスフィルタになっている． ⇒矩形波をCRローパスフィルタに 通すと・・・

  13. 矩形波をローパスフィルタに通す (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) Vp VN

  14. 矩形波をローパスフィルタに通す (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) Vp VN

  15. A B 発振の様子 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) Vp A VN VOH B VOL

  16. レポート（R4.1.2）のヒント (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) Vp VN

  17. 実験の注意事項 • ICの中には複数の論理回路（ゲートと呼ぶ）が入っているが，使わないゲートの入力はGNDに接続しておくこと • ICの足は，できるだけ手でさわらないようにする（静電気で壊れたり，油で接触不良になったり） • 表示回路は，来年も，再来年も使うので大切に • その他

  18. おわりに • 質問受付 • 今日の目標：E4.2.1.2まで 　（絶対防衛ライン：E4.1.3.4まで，E4.1.3.5は 　　家でやってくる） • 小テスト！！につづく

  19. 実験の注意事項 • (E4.2.1.2) テスターでなくオシロスコープを利用しても良い． • □で囲んだ修正部分の実験中は，回路図中右下のリセットスイッチを決して押してはいけない． • □で囲んだ修正部分の実験が終わったら回路を元に戻して，次の実験に進む． • (E4.2.3) トリガーはCH2にした方が良いかも．

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