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以下のTTLの入出力特性において入力が0.6V-1.2Vの間で出力が肩下がりに下がる理由...

han********さん

2014/7/3017:53:31

以下のTTLの入出力特性において入力が0.6V-1.2Vの間で出力が肩下がりに下がる理由がわかりません。なぜ肩下がりに出力が下がるか教えていただけたら嬉しいです。

肩下がり,トランジスタ,エミッタ,入出力特性,ダイオード,エミッタ間,TTL

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kom********さん

2014/7/3019:37:13

Qの添え字が見えないので、図のトランジスタをそれぞれ、

入力のトランジスタをTr左
中央のトランジスタをTr中
出力のトランジスタの上のをTr上
出力のトランジスタの下のをTr下

と書くことにします。

ここで、トランジスタのベース-エミッタ間順方向電圧を0.6V
としてあるので(ほんとはICのTrではもっと大きいんだが…)、
Tr中 と Tr下 がONする、つまり、出力電圧が"Low"に
切り替わるのは、Wは0.6V, Xは1.2V になったときです。これは、
Tr中 と Tr下 のベース-エミッタ間がダイオードだからです。

わかりにくいのは、Tr左 でこれは普通のトランジスタの使い方と
はちがい、ベース-コレクタ間ダイオードに順方向電圧をかけて、
Pが、Xより0.6V高い電圧になったとき、つまり1.8Vのとき、
Tr左 →Tr中→Tr下 と図の点線の経路の電流を流します。

Tr左 のベース-エミッタ間もダイオードなので、A,B が上記の状
態のP1.8Vより1.2V低い0.6Vより下げたときは、電流がエミッタ側に
流れ、Pの電位を1.2V未満に下げるので、Tr中 ,Tr下へは全く電流が
流れません。A,B が0.6Vより上がると、Pの電位は上がり、A,B が
1.2VではPが1.8Vに達するので上記の通り、出力電圧が急峻に切り
替わります。その途中の0.6V~1.2Vは、Tr下 がまだしっかりONし
ないので、出力電圧がじわじわ下がります。

Tr左 はベースから3本ダイオードがぶら下がっている(2本はエミッタ
、1本はコレクタへ)と考えれば、ダイオードロジックと同じです。

蛇足ですが、学校の先生や資格試験の問題は、論理回路を教えるのに、
いまだにTTLからはじめるので、21世紀の学生さんには難儀なこと
だと思いますね。

  • 質問者

    han********さん

    2014/7/3020:44:00

    トランジスタにはしっかりon仕切れてないという状態があるってことですか?Yの点で0.6V以上ならTr下は開通する、0.6V未満ならトランジスタは開通しないの二通りの状態しかないのではないのでしょうか?すいません!質問を重ねてしまいまして!

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質問した人からのコメント

2014/7/31 00:22:25

こんなにも詳しく解説していただいてありがとうございます!!おかげで理解することができました!!^ ^

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