ユニポーラロジックの話の続き

今年の電験２種の理論問７について問題自体はそんなに難しくないと述べましたが、どのように難しくないのかを説明しとかなきゃ嘘くさい事この上ないですねｗ

ってことで、早速解説していきましょう。

まずはMOSFETの動作ですが、電極はソース・ドレイン・ゲートこの意味はソースは注入口、ドレインは抜き出し口、ゲートは入り口と出口の間の門ってことです。

ソースとゲートの間に電位差が生じると静電誘導によって普段は通せんぼしているソースｰドレイン間にキャリアが生成されて通り道が出来る。要はONになるってことです。理想的なスイッチがONになるってことはスイッチの両端の間の電圧が0になる。OFFの時はそのままってことです。

問題文の回路図を見るとM1とM2のソースは常にVDDが加わっています。並列ですのでどちらかのゲートが0Vになるとソースとゲートの間に電位差が生じてONになってVoutにVDDが伝達される。一方でM3とM4はソースがGNDにつながってて２つが直列に接続されている。ゲートに何らかの電圧が加わった時にＯNになる。直列なので両方がONしないとGNDとVoutがつながらない。

そうなるとVin1とVin2の両方に電圧が加わった時だけVoutが0VになるNANDゲートであることが分かります。

こうしてみると、⑴は入力が両方0なので出力はVDDになり(ﾜ)

⑵はVDDなので(ﾄ)

⑶はNANDを表す真理値表Bなので(ﾙ)

⑷はNANDの論理式つまりはANDことVin1・Vin2の反転を表す(ﾍ)

ちなみにVin1とVin2をNOTで反転させるとORゲートを通すと同じ動きになります。ド・モルガンの定理って奴ですね。

最後に⑸はコンデンサに流れるパルス電圧に対する電流は周波数・電圧・静電容量に全部比例するのでｆＣＶLＤＤってことで(ﾎ)となるわけです。

電子回路を棄て分野にされてる方は問8を選ぶんでしょうけど、なかなか難儀しそうな問題ですね。

電験で電子回路は難問が出にくいのには理由があります。一つは強電系の資格なので弱電はそんなに五月蠅いことは言わない、もう一つは棄て分野にする人が多いので電子回路を選択する人にはなるべく得点させようという意図が問題文の行間から見えてきます。

とはいっても、今年の理論の選択問題は電子回路と積分使いまくりの計測の問題、どちらも問題文を見たときにもムカッとされた方が多いんじゃないでしょうか・・・