大阪大学 基礎工学研究科 電子光科学 (システム創成専攻) 2018年度 電子光科学 [II-4]

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Author

祭音Myyura (co-authored with GPT 5.6 SOL)

Description

(1) 2入力 $P_1,P_2$、1出力 $Q_1$ のダイオード論理回路を考える。$Q_1$ は4 kΩを介して5 Vへ接続される。2個のダイオードはアノードがともに $Q_1$、カソードがそれぞれ $P_1,P_2$ に接続されている。ダイオードのON時の順方向電圧は0.7 Vとする。入力Hを5 V、入力Lを0 Vとし、出力1 V以下をL、4 V以上をHと判断する。論理演算の種類と、$P_1=\mathrm H,P_2=\mathrm L$ のときの出力電圧を求めよ。

(3) 2入力、1出力のCMOS NAND回路を描け。電源電圧5 V、GND、入力 $A,B$、出力を明記せよ。

Kai

(1)

どちらかの入力がLなら対応するダイオードが導通し、$Q_1$ は0.7 V、すなわちLとなる。両入力がHならダイオードはOFFとなり、抵抗を通じて $Q_1=5\ \mathrm V$ となる。したがって、AND回路である。

$$\boxed{Q_1=P_1P_2},\qquad \boxed{V_{Q_1}=0.7\ \mathrm V\quad(P_1=\mathrm H,P_2=\mathrm L)}.$$

(3)

pMOSを並列、nMOSを直列に接続する。

両入力がHのときだけ出力からGNDへの経路が導通するため、出力は $\overline{AB}$ となる。