第3章半導体・電子管・電子回路
(6)真理値表その1
今回から2回に分けて真理値表のお話を致します。
"真理値表" と聞いても、”真理”の ”値”の ”表”なので何
か哲学的なものなのではと感じられる方もいらっしゃ
るのでは、無いでしょうか?
”真理値表”とは、論理回路の入力に対する出力の状態
を表にしたものです。
論理回路は、古くから出題されその出題間隔は、3~
4年に1度ですので、2025年の8月期には、出題される
ものと思います。
航空無線通信士の場合、問題のパターンは、2つです。
(1)回路図記号と真理値表
(2)論理回路の名称と真理値表
考えてみますと、航空無線通信士の試験問題として 出
題される電子回路は、ほとんどがアナログ回路です。
アナログ回路の方がデジタル回路に比べ 多種多様と言
う事になります。
さて、皆様は、アナログとか デジタルと言う言葉を聞
かれた事が有ると思います。
最近は、「アナログ」とは、「古い」 と言う意味で使わ
れている方がいるのには、驚かされます。
まずは、「アナログ」と「デジタル」の違いについてお
話をした後、この世の全ては、「アナログ」だと言うお
話を致します。
アナログとは、
アナログは、連続した量です。 例えば、1.05
と1.10 の間には、1.06 もあれば、1.062と言
う具合にどの様な細かい違いも表現できます。
この点が重要なので後程お話しします。
デジタルとは、
”1”(又は、High) か ”0”(Low) しかありませ
ん。(ここが大切なのです。)
よって、1.01等と言う数字は、存在しません。
この表し方を二進数と言います。
私達、日常十進法を使用しています。
0 から始まり、9 の次は、1 桁挙がって10とな
ります。
一方二進法は、”0”、”1”の次は、1桁上がって”
10”となります。
”1”とか”0”の1桁をbit (ビット)と言います。
10の様に2桁でしたら2bitといいます。
デジタルには、”1” と ”0” しか無いといいまし
た。
それでは、2~9迄の数や 100とか 1000 等の数
は、表せないのでしょうか?
例えば 適当に思い浮かびました十進数の 13を
を二進数で表してみまますと
1101
左から各ビットは、2^3、2^2、2^1、2^0
を示します。(2^3は、2の3乗を意味します。)
1101 は、
1 x 2^3 + 1 x 2^2 + 0 x 2^1 + 1 x 2^0
= 1 x 8 + 1 x 4 + 0 x 2 + 1 x 1
= 13
となります。デジタルでは、bit の数を増やす
事で 様々な数を表現出来ます。
例えば、今のパソコンは、64 [bits] ですから
1.85x10^19 と言う膨大な数字迄扱えます。
基本的には、”1”おきの数字しかありませんの
で例えば、1.02等と言う数字は、ありません。
この事を離散的と言います。
デジタルの例として デジタル体重計を考えみ
ましょう。
私の家の体重計の場合ですと、65.2 と言う様
に表示されます。あれ デジタルなのに小数点
以下が 表示されていると お思いの方もいらっ
しゃるかと思います。
これは 652と言う数字の5と2の間に [.] (小数
点)を表示させているだけなのです。
一方、 アナログ式の体重計の場合、 丸い円盤
に 目盛と数字が書き込まれていて、 これが回
転してご自分の体重の所で止まります。
目盛を細かく読めば、65.25と言う様に読む事
も可能かもしれません。
デジタルの電子機器では、”1” と ”0” の信号だ
けで全ての処理が行われれています。
しかし、そのデジタル回路は 前回までにお話
をしました、トランジスターや MOS形 FETで
出来ていますので例えば、2 [V] 以上 を ”1”と
するとか 0.8 [V] 以下を ”0”とする様にデジタ
ル回路は、 アナログ回路で出来ていますので
2 [V] 丁度を”1”、0.8 [V]丁度を ”0”とする事は
、出来ません。
そこで、 デジタル回路では、”1” を表すために
は、上の例の2 [V] より高い電圧にし、”0” を表
すためには、出来るだけ 0[V]にするなどして、
余裕を持って判断出来るようにしてあります。
デジタル量を扱う回路は、論理回路と呼ばれます。
論理回路は、 デジタルの値を計算したり制御に使用さ
れます。
論理回路は、例えば、パソコンの CPUでもスーパー・
コンピュータでも全て AND 回路、OR 回路、NOT回路
及びその組み合わせの回路から出来ています。
それでは、それらの回路を順にお話致します。
(1)AND回路
続きは、5月の「法規」と「工学」のページでお読み下さい。
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永らくのご利用誠に有難う御座いました。
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