【問題12】 フリップフロップの動作：完全マスター！ 電子回路ドリル II（14）

4個のNANDで構成される回路を基に、“タイムチャート”を作成します。回路の動作を順に追っていけば答えが導き出せるはずです。

[横田一弘 埼玉県立新座総合技術高等学校 教諭，＠IT MONOist]

【問題11】の解答

　前回の宿題【問題11】は、回路を基に「タイムチャート」を作成するという問題でした。

　皆さん解けましたでしょうか？

　解けた方も解けなかった方も答え合わせをして、次項の解説までぜひ読んでみてください。毎週コツコツ問題を解いて、デジタル回路の基礎知識を身に付けましょう。

　それでは、解答を発表します！

問題11

答え．

【問題11】の解説

　「タイムチャート（Time Chart）」とは“デジタル回路の信号の変化を、時間を追って見るためのもの”です。

　【問題11】は、4個のNANDで構成される回路のタイムチャートを作る問題です。まずは、この回路の動作を調べるところからはじめましょう（図1）。

図1　【問題11】の回路

　NANDとは『1つでも“0”が入力されると結果が“1”になる』ものと考えれば、比較的簡単にNAND回路の動作を追うことができるはずです。以下に、その動作についてまとめます。

Aが“0”で、Bが“0”の場合

　Aが“0”なので、G2の出力は“1”となります。

　また、Bが“0”なので、G3の出力は“1”となります。

　従って、G4には“0”が入力されません。そのため、Xは“0”になります。

Aが“0”で、Bが“1”の場合

　Aが“0”なので、G2の出力は“1”となります。

　G3の出力はBが“1”なので、G1の出力によります。G1の出力はAが“0”なので、“1”となります。つまり、“0”が入力されないG3の出力は“0”となります。

　G4に“0”が入力されて、Xは“1”になります。

Aが“1”で、Bが“0”の場合

　Aが“1”なので、G2の出力はG1の出力によります。

　G1の出力はBが“0”なので“1”です。つまり、“0”が入力されないG2の出力は“0”となります。

　G4に“0”が入力されて、Xは“1”になります。

Aが“1”で、Bが“1”の場合

　Aが“1”なので、G2の出力はG1の出力によります。

　また、Bも“1”なので、G3の出力はG1の出力によります。

　G1の出力はA、Bともに“1”なので“0”です。つまり、G2、G3の出力は“1”になります。

　G4に“0”が入力されないので、Xは“0”になります。

　以上が今回の回路における動作です。この結果を基にタイムチャートを作成すると図2のようになります。

図2　【問題11】の回路のタイムチャート

　タイムチャートは、左から右に向かって時間が経過していきます。

• （1）では、A、Bともに“0”です。つまり、Xは“0”になります。
• （2）では、Aが“1”に変化します。A＝“1”、B＝“0”なので、Xは“1”に変わります。
• （3）では、Bが“1”に変化します。A＝“1”、B＝“1”なので、Xは“0”に変わります。
• （4）では、Aが“0”に変化します。A＝“0”、B＝“1”なので、Xは“1”に変わります。
• （5）では、Bが“0”に変化します。A＝“0”、B＝“0”なので、Xは“0”に変わります。

次回までの宿題 ― 【問題12】

問題12

次の回路のタイムチャートを作ってください

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