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NOT回路とNAND回路だけでOR回路を作りたいのですがどう作ればいいかわかりません・・・

どなたかわかるかたお教えください。
よろしくお願いいたします。

A 回答 (2件)

記号が入力できないのでちょっと記載しづらいですが・・・


2入力のOR回路で考えると、

入力A → NOT(NAND)で反転 →出力Aとする
入力B → NOT(NAND)で反転 →出力Bとする
出力Aと出力Bを2入力のNANDを通す→出力C

この出力Cが入力Aと入力BのOR論理回路になります

ド・モルガンの定理の基本です。

実際のデジタル回路設計でも部品点数を減らすために
このような設計をたまにします。
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ド・モルガンの法則。



 わざわざ別にNOTを用意する必要もないですし。
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Qnor回路だけでand,or,nand回路を作成したいのですが

タイトルの通り、nor回路だけでand,or,nand回路を作成したいのですが、or回路はnor回路を二つ並べて作成することができたのですが、andとnandの回路を作ることができません。教えてもらえないでしょうか。

Aベストアンサー

ANDを二重否定して、ドモルガンで変形させていくと良いです。
NOT回路は、NOR回路の入力をつないで一つにしてしまえば出来ます。
ANDが出来れば、NOTをつないでNANDに。

Q論理回路(NANDゲート)

NANDゲートで、AND、OR、INVERTER…などのゲートを作ることできますが、どうしてそれらを全てNANDゲートで作るのでしょうか? 確かにNANDゲートは万能素子だと言いますが…。 何かメリットはあるのでしょうか? 教えてください。

Aベストアンサー

「作ることができる」ということと、「作るべきである」との間には大きな差があると思います。
特に、PICなど使って仮想で論理回路作る場合と、実際に個別素子を実装する場合ではずいぶん違いがあります。
PICなどでは、汎用性と集積度の問題があります。この点で、内部構造が「実はすべてNAND」という事も。この場合は論理設計をツールソフトでおこなう場合が増えて、専用機能のゲートと同じ感覚で設計できるようになってきていますから、回路(?)設計時にすべてNANDであってもこれを意識する事は無いでしょう。

個別素子を使う場合について書きます。

部品の確保などの点からは素子の種類は少ない方が良いです。この点では、すべてNANDの回路にもメリットはあります。しかし、実際には多種類のゲートICが作られ、使われています。初期のゲートICの種類は少なかったのですが、後からどんどん増えてきました。
NANDを2段重ねてANDにすることはできますが、遅延時間が増します。この場合は、ANDを使うか、NANDで済むような回路を組む方が良いでしょう。XORなどもNANDで作れますが、必要となるゲート数、配線の長さ、素子の遅延時間による問題など考えると、専用のIC使う方がメリットがあると思います。ゲート数が増えると基盤が大きくなったりするという問題も。

専用IC使わないで、NANDやNORなどを転用する方が有利な場合は、
近くにある余りゲートを活用したい。遠くにあるINVまで配線伸ばすよりも、近くのNANDを利用する方が楽です。
特定の機能のゲート1個のために部品を増やしたくない。ORが1個必要。NANDならいくつも余っているといった場合。実際、前述XORを余りゲートで作ったこともあります。
将来の機能拡張や機能追加、テストのためのくふう。何段もの複雑な論理回路の途中のINVをNANDにしておきます。この余り入力にテスト信号入れると、その段以降の部分的なテスト等に使えます。後でリセットやインヒビットなどの機能が必要になった時にこれで救われたこともあります。
最近は少なくなりましたが、動作不良時の対策という事もあります。ひとまとめの回路が多くのICにまたがっている(1つの部品が多くの回路に関係している)と、発見や対処が難しくなります。

「作ることができる」ということと、「作るべきである」との間には大きな差があると思います。
特に、PICなど使って仮想で論理回路作る場合と、実際に個別素子を実装する場合ではずいぶん違いがあります。
PICなどでは、汎用性と集積度の問題があります。この点で、内部構造が「実はすべてNAND」という事も。この場合は論理設計をツールソフトでおこなう場合が増えて、専用機能のゲートと同じ感覚で設計できるようになってきていますから、回路(?)設計時にすべてNANDであってもこれを意識する事は無いでしょ...続きを読む

Q論理回路 レポート考察  緊急です

学校の論理回路レポートの考察がわからないので質問させていただきます

各回路の結果より、出力が何【V】のとき発光ダイオード(黄色)が点灯しているかを読取り
真理値表の「1」の範囲と「0」の範囲が、それぞれ何【V】~何【V】であるかを文章
で書きなさい。(文献などを調べて、それと対比するのと、なお良い。)

電圧を測定した回路はAND、OR、NOT、NANDです。長くなってしまうのですが、回路の電圧結果、LEDの消灯の結果をかかせてもらいます。

AND回路
00 0.52V LEDの状態(消)
01 0.53V 消
10 0.53V 消
11 1.8V 灯

OR回路
00 0V 消
01 1.7V 灯
10 1.7V 灯
11 1.8V 灯

NOT回路
0 1.8V 灯
1 0V 消

NAND回路
00 1.85V 灯
01 1.85V 灯
10 1.85V 灯
11 0V 消

以上が、真理値表の結果です。見づらくてすいません

上の考察の意味がよくわからないのですが、どう書いたらよいのでしょうか。
早い回答をお待ちしています。

Aベストアンサー

設問が何を求めているのか解らないので、勝手な推測ですが。

・電圧が云々は実測した値を書けばよいのでは?電圧のバラツキはロジックIC
 の製品のバラツキのようですが。「1」は1.8V、「0」は0Vなのかね?

・考察の意味がよくわからないとの事ですが、ブール代数で表せの事かね??
 入力A,Bで出力をCとすると、AND回路ならA+B=C
 OR回路ならA・B=Cですよね。

全く回答に自信無しです、識者様の回答を待ちましょう。

訳の解らない設問を出す人が教諭なんて・・・技術立国日本の将来が不安です。

Qフェルミ準位について教えてください

私の持っている資料にフェルミ準位についてこう書かれていました。

「電子が絶対零度で存在することができる最大エネルギーをフェルミエネルギーと言う」

また教科書には

「フェルミ準位よりも下に位置する準位には電子が存在し、この上にある準位には電子がないようなものと考えて良い」

この考えで、真性半導体についての説明をんで混乱しました。

「価電子帯のすべての準位は電子で満たされている。従って絶対零度における電子の存在確率は価電子帯で1、伝導帯で零となり、存在確率が1/2となる。すなわちフェルミ準位は価電子帯と伝導帯の間に位置することになる。」
以下に教科書の図を示します(手書きで申し訳ありません)

EcとEvの間は禁制帯で電子が存在できないはずなのに、図を見ると、禁制帯の間にフェルミ準位があります。 上の教科書の説明からいくと、EfとEvの間には禁制帯ながら、電子が存在できることになりますが.....これはどういうことでしょうか?

このまま読み進めた結果PN接合のところでさらに混乱してしましました。

長くなってしましましたが、回答宜しくお願いします

私の持っている資料にフェルミ準位についてこう書かれていました。

「電子が絶対零度で存在することができる最大エネルギーをフェルミエネルギーと言う」

また教科書には

「フェルミ準位よりも下に位置する準位には電子が存在し、この上にある準位には電子がないようなものと考えて良い」

この考えで、真性半導体についての説明をんで混乱しました。

「価電子帯のすべての準位は電子で満たされている。従って絶対零度における電子の存在確率は価電子帯で1、伝導帯で零となり、存在確率が1/2となる。すなわち...続きを読む

Aベストアンサー

価電子帯の電子は、エネルギーを受けると伝導帯に遷移することはわかりますね?
また、フェルミ分布関数を考えてみると、フェルミエネルギーの点を原点にすると点対称な関数になっています。

遷移する前とした後の電子の準位の中心は、フェルミエネルギーになっているはずです。
電子がいくつも励起されると、分布関数に従ったエネルギー分布を見せます。
これは価電子帯のホールの分布も同じ形で分布します。
電子の分布をみた場合、価電子帯の上端と、伝導帯の下端の間の中心にフェルミエネルギーがあるような分布をしているということから、フェルミエネルギーはこのような位置になります。(ある種の対称性がある為、中心になります)

ドープ原子がある場合、電子が存在できる準位が禁制帯の中にできてしまう為、電子の存在分布が変わり、フェルミエネルギーが少し上もしくは下に移動することも教科書には書いてあることでしょう。


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