ディジタルIC

半年前に電子工作に挑戦してみようと思ったけど、挫折。
「トランジスタってナンデスカ」でした。

もう少しで回路が設計できるんじゃないかってくらいになったので、再挑戦。
回路を組むと言っても、マイコンを使うとか、ディジタルなのか、アナログなのかとか色々あります。

マイコンを使ったら、あまり勉強にならない気がするし。
アナログは難しそう。

そこで、ディジタル回路を設計してみようと思います。

図書館で借りてきて、一日でザーっと読破。
読む前と読んだ後の脳内の変化を交えてリストアップします。

p.17
読む前「トランジスタと言えば増幅回路」
読んだ後「増幅に使えるのは閾値付近の狭い電圧だけ」

バイポーラトランジスタをエミッタ接地した場合の、電流電圧特性はこんな感じ。
増幅に使えるのは、閾値付近の電圧だけなのでした。

閾値付近の線形領域では増幅作用を示します。
飽和領域と、遮断領域では電流はほぼ一定で、増幅作用は示さずこれがスイッチングの役割をします。

ディジタル回路では広い電圧で、アナログの増幅回路では閾値付近の狭い電圧で使うらしい！

p.39
読む前「フリップフロップといえばカウンタ」
読んだ後「分周作用もある」

分周とは、信号の周波数を半分にすることです。
フリップフロップはパルスが入るごとに信号がオンオフを繰り返します。

1回オンとオフをするには、2回のパルスが必要です。
ということは、周波数が半分になっている！

p.51
読む前「CMOS最強」
読んだ後「TTLは高速」

CMOSの論理ゲートは、低消費電力でかつ電源電圧も許容範囲が広いです。
一方、TTLでは消費電力はCMOSの数十倍で電池で駆動させる場合等では使えない。

じゃあ、全部CMOSで良いじゃんと思っていたけど、TTLは高速なんですね。
遮断周波数がCMOSの数十倍大きいようです。

高周波の回路ではTTLを使わなきゃいけない！

p.57
読む前「使わないICのピンは放置」
読んだ後「処理する必要がある場合もある」

CMOSのゲートICを使う場合、余ったゲートの端子は処理する必要がある。
具体的には、AND・NANDゲートでは入力端子を電源電圧に。
OR・NORゲートでは入力端子を接地する。
一方、出力端子はどこにも接続しない。

ちなみに、TTLでは気にしなくても良いらしい。

一つの材料の上にゲートを成長させてるのだから、ゲート同士が互いに影響し合う場合もある！

p.76
読む前「ゲートICの中にはゲートが入ってるだけ」
読んだ後「同じゲートのICでも、トーテムポール出力とオープンコレクタ出力がある」

ゲートICというのは、ただ演算結果を出力するだけかと思いきや、出力にも2種類ある。
オープンコレクタとは、トランジスタのコレクタを介して出力すること。
出力に接続する負荷の電圧を自由に選ぶことができる。

負荷を接続する場合はオープンコレクタのICを選ぶ！

p.157
読む前「増幅はアナログの仕事」
読んだ後「ディジタルICでも増幅ができる」

図のような回路によって、ディジタルICでも信号の増幅ができます。
ただし、性能はあまり良くないようです。

ディジタル回路の中でちょっと増幅が必要な時に使える！