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RSフリップフロップ(再)。

2013-02-25 21:46:06 | 工作・実習
RSフリップフロップの実験をやり直した。少ないスペースで配線をやりくりしているため,見直す気にならず,改めて配線し直すことにした。

小さいブレッドボードを二つ使用し,一方は IC 部,他方はスイッチ部という風にモジュール化した。小さいブレッドボードを購入したそもそものねらいは,小規模回路をモジュール化して組み,それらをつなぎ合わせて規模の大きめの回路を実現することであったので,それを実行したわけである。

参考にした回路は負論理風の動作をするもので,ゲート出力に電流を吸い込ませるシンクロードで LED を駆動している。使用を想定している IC が TTL なのでそうしているようであり,回路を組み直して実験したところ,その本に書かれた通りの動作をした。

しかし,できれば右のボタンを押したら右の LED が光るようにしたい。そのように変更することは至極簡単で,LED の配置を取り換えればよい。しかし,配置を変えずに,ゲート出力で LED を光らせるソースロード方式に変更してみた。そして,ちゃんと期待通りの動作をした。

↓初期状態。どちらか一方の LED しか点かないが,どちらが点くかは決まっていない。


↓右のボタンを押すと,右側の緑色の LED が点灯する。この状態で何回同じボタンを押しても状態は変わらない。


↓左のボタンを押すと,左側の黄色の LED が点灯する。やはり左のボタンをさらに押してもこのままである。


↓両方のボタンを同時に押してみると,LED も両方点く。


↓しかし同時に手を離すと,手が離れるのがわずかに遅れた方の LED が点いた状態になる。


ところで,写っている僕の指はアップに耐えられるような美しい代物ではない。こうして写真をアップしてみて,手タレの存在理由が身に沁みてよくわかった。

写真の右端にちらりと回路図らしきものが映り込んでいるが,これは回路図兼実体配線図の一部である。とても人様にお見せできるようなクオリティではないので,さすがの僕もその画像をアップする気にはなれない。

どちらのボタンも,押すと L レベルの入力をするもので,OFF のときは IC の入力ピンは H レベルに吊り上げられている。そうした目的でプルアップ抵抗というのが用いられるのだが,その値をどう決めていいのかさっぱりわからない。ものの本には 5V 電源で 1kΩ を使用した回路が載っているので,それに倣ったが,10kΩに取り換えても問題なく動いたので,10kΩのままにしてある。

こうして,RSフリップフロップの動作確認は無事完了した。おそらく前回失敗したのは,配線ミスによるものだろう。


今日の実験はこれでおしまい,だと物足りないので,シュミット・ノットゲートを利用したパルス波形整形によるチャタリング防止回路を試すべく,7bit カウンターに再度挑戦することにした。

3枚の小ブレッドボードを,それぞれ LED 表示部,カウンタ部,スイッチ部とモジュールに分けて回路を組んだのだが,前回実験したのよりも悪い結果になった。リセットすらうまく機能せず,カウントボタンを押しても表示が変化しないのである。

あれこれ配線を直しつつ電源をつなぎ直しているうちに,LED が光らなくなってしまった。カウンタ IC 74HC393 が死んでしまったのかもしれない。そもそもシュミットトリガ・ノットの 74HC14 もちゃんと作動していたかどうかも定かではない。

IC の各ピンが H か L かを確かめるロジックチェッカーの必要性に強く思い至ったのであった。テスターでも代用できるだろうが,せっかくなので,専用の装置を使いたい。ロジックチェッカーの製作例が載っている本はいくつかあるので,それらを参考に作りたいと思う。ずっと昔にそういった回路を見ながら自作した覚えもあるが,作ったものは今見当たらない。

今週は,どうしても欲しいパーツだけを買いに一度はアキバに繰り出そうと思っているが,基本的には実験をしたり,理論を勉強したりして過ごす予定である。
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