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T-FFを用いた非同期式7進カウンタってどのように設計したらよいのでしょうか?

ウェブサイトで調べたんですがよくわかりませんでした。
くだらない質問で申し訳ないですが答えていただけると助かります。
どうかよろしくお願いします

A 回答 (2件)

damepopopoさん、こんにちは。


質問者さんの仰る「T-FF」が純粋なT-FF(入力がクロックのみ)なら、できません。
一般には、7までカウントしたらリセットする、という回路を組みます。
JK-FF、またはD-FFなら、クロック以外の入力を利用してリセット(セットでも同義)します。
以下の方法は精査してませんので、ロジックを良く考えてください、考え方を示します。
例えば、7ですから、バイナリで「111」をANDゲートで検出し、D入力(通常はNQに接続)に加える(EXORを入れる)。
この場合、7になったとたん(遅延はあるが)リセットされるので、綺麗な7進になりませんが、非同期カウンタの宿命ですね。

別の方法は、ジョンソンカウンタ(シフトレジスタ)を構成することですが、テキストのみで伝えるのは困難です、クロックにゲートをかけ帰還するのですが、検索してください。
非同期のジョンソンカウンタは難しいですよ。

因みに同期カウンタは必ずD-FF等を用いるので、N進カウンタはより簡単に構成できます。
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damepopopoさん、再びこんにちは。


自分の文を読み返して、ジョンソンカウンタがあったなと気づきました。
T-FFをカスケードに繋ぎシフトレジスタを構成します。
Q-クロック間にゲートを入れます。
どんなロジック(ゲート)を入れると7進になるかは、考えるのが面倒なので(笑)示しませんが、こんな構成で出来ると思います。
FREEのシミュレータはNETに転がってますのでやってみてください。
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ホール効果で測定できないような薄い半導体はどうするんだろうと疑問に思い調べた結果、van der pauw法という方法で薄板状の半導体の物性について測定できると本で読みました。
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それと,もう一点上記にも繋がる事ですが、試料に対し電極は十分に小さく、障壁を造らないものと書いてあったのですが、どれぐらいの割合まで小さくする必要があるのでしょうか?電極小さくすることにより、電流は流しにくくなると思いますし、大きくすると何が問題なのでしょうか?何か参考書や参考URL有りましたら教えてください。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

ホール効果は測定法を知っているだけで、実際の測定は通常の電気抵抗測定しか経験無いのですが、一応薄膜の測定をやっている者です。
「薄い」というのは薄膜形状の半導体と考えて良いのでしょうか?その場合、Pauw法のような解釈の面倒な方法を使わなくても、試料を矩形状に作って、長手方向と横方向に電極を作ればオーソドックスなホール測定が出来ますよ。厚み方向が一定で薄ければ、試料内での電流分布も少ないですから測定はやりやすくなります。
通常の直流電源と電圧計の組み合わせで、メガオーム程度なら測定は可能です。電気抵抗が有る程度高い方がホール電圧が大きく出るので、むしろ測定はしやすいと思います。逆に、抵抗が低いとホール電圧が低くて、電極の接触抵抗や起電力の影響を正確に除かなくてはいけなくなって注意深い測定が要求されます。
電極の件はPauw法に対する疑問でしょうか?上記の通常の薄膜測定の場合には、縦方向電極=電流を流す電極は、試料の幅分べったりと作ります。その方が、試料中を均一に電流が流れやすいからです。逆に、ホール電圧を測る横方向の電極は、出来るだけ小さく同じ縦位置に作ります。電極は通常非常に導電性の良い金属なので、電極の付いた部分はショートされたことと同じになり、その範囲のホール電圧が消されてしまうからです。
縦位置を出来るだけ合わせるのは、電流の流れる方向に電極の位置ずれが生じるとその分だけ電圧降下を拾ってしまうからです。測定時に逆電流測定をすればその誤差は原理的には消せますが、余計な誤差は作らない方が望ましいです。
Pauw方は詳しくないのですが、やはり電極の面積分は同じようにショートすることになりますから、あまり大きくし過ぎない方が望ましいと思います。Pauw法は4カ所の電極を設けますし、10mm角の試料に直径5mmの電極はいくらんなんでも大きいと思いますよ。電極同士で接触しちゃいません?(笑)
どういう形状の試料、材質か分かりませんが、機械的接触や導電性ペーストを使えば、電極は1,2mmで十分なはずです。
それに、どの測定法を使っても、電極から流れ込んだ電流は直ぐに試料内に均一に拡散する(と想定している?)ので、導電性の良い電極は、よほど小さい(ミクロンオーダー)サイズにしない限り測定電流の制限に影響しませんよ。測定試料の抵抗が高ければ、測定電流は少ないのでなおさら電極の大きさの心配は不要です。
最後に抵抗率に関してですが、測定するのは「抵抗」であって「抵抗率」ではないことに注意してください。抵抗率は、測定した抵抗値に測定試料の大きさの換算を行って、対象試料の固有の物性値として算出するものです。例えば、10cm角1cm長さの抵抗率1kオームcmの試料の抵抗は10オームですが、0.1mm角で10cm長さの抵抗率1オームcmの試料の抵抗は100kオームになってしまいます。測定可能な抵抗値ですが、私の経験では、上述のように通常の直流電源と電圧計の組み合わせでメガオーム程度、エレクトロメーターを使って100Gオーム程度が直流測定可能だと思います。それ以上の抵抗は交流法が適当だと思います。
抵抗率そのものに特に上限も下限も有りません。通常の半導体で10~1mオームcm程度、金属で1m~1マイクロオームcm程度です。

ホール効果は測定法を知っているだけで、実際の測定は通常の電気抵抗測定しか経験無いのですが、一応薄膜の測定をやっている者です。
「薄い」というのは薄膜形状の半導体と考えて良いのでしょうか?その場合、Pauw法のような解釈の面倒な方法を使わなくても、試料を矩形状に作って、長手方向と横方向に電極を作ればオーソドックスなホール測定が出来ますよ。厚み方向が一定で薄ければ、試料内での電流分布も少ないですから測定はやりやすくなります。
通常の直流電源と電圧計の組み合わせで、メガオーム程度な...続きを読む

Q非同期式3進カウンタ

JKフリップフロップを用いた非同期式3進カウンタをボード上に組んだのですが、
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そこで色々と調べてみたのですが、いまいちわかりません。
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Aベストアンサー

状況を教えてください。

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Qトランジスタのhパラメータについて

トランジスタのhパラメータについていくつか質問させて下さい。

(1)hパラメータの物理的意味について

(2)hパラメータが一般的にトランジスタの等価回路定数として用いられる理由

(3)hパラメータの実測値と規格表の値を比較した場合、その誤差はなぜ生じるか

以上です。

回答してくださる方をお待ちしております。

それでは、よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

(1)hパラメータの物理的意味について

トランジスタに限りませんが入出力特性が明らかになるのです 設計に欠かせません 
こう 入力すれば こう 出力する と解ります 入出力特性が計算で求められるのです

(2)hパラメータが一般的にトランジスタの等価回路定数として用いられる理由

hパラメータは主に低周波で良く近似出来る 高周波ではyパラメータが 超高周波ではSパラメータ
他に4端子パラメータがあります 周波数によって使い分けられます 近似の仕方に色々ある訳です

(3)hパラメータの実測値と規格表の値を比較した場合、その誤差はなぜ生じるか

トランジスタ自身にバラツキがあるから 例えば hfe コレクタ電圧電流温度 同一条件でも5倍位は普通です
メーカーカタログに載っているグラフは参考であり 保証ではありません
保証はあくまでも仕様書にあるものだけです 全ての条件で保証出来ませんので条件が付いてます
例えば 温度、電圧、電流etc hfeは温度50度の変化で約50%変化します 覚えやすいですね?
こんな大きなバラツキがあって設計に役立つの?と言いたいかも知れません
でも無かったらもっと大変です 約に立っているのです

メーカーカタログの見方を知る事が大事なのです。

(1)hパラメータの物理的意味について

トランジスタに限りませんが入出力特性が明らかになるのです 設計に欠かせません 
こう 入力すれば こう 出力する と解ります 入出力特性が計算で求められるのです

(2)hパラメータが一般的にトランジスタの等価回路定数として用いられる理由

hパラメータは主に低周波で良く近似出来る 高周波ではyパラメータが 超高周波ではSパラメータ
他に4端子パラメータがあります 周波数によって使い分けられます 近似の仕方に色々ある訳です

(3)hパラメータの...続きを読む

QT型等価回路とπ型等価回路について

アナログ電子回路を勉強しています。

T型等価回路とπ型等価回路について、以下が分かりません。

(1)T型等価回路とπ型等価回路の違い
T型とπ型は何が違うのですか?
一瞬、π型はgmで制御できるのかと思いましたが、T型でもβib = gmvbe と変換できますよね(合ってますか?)。
容量のあるなしで低周波も高周波もT型で表せるのに、なぜπ型に変換する必要があるのでしょうか。

(2)π型等価回路はエミッタ接地回路以外にも使えますか?
コレクタ接地やベース接地にも適用できますか?
「エミッタ接地高周波ハイブリッドπ型等価回路」などと参考書に記述されており、
エミッタ接地にしか適用できないのでしょうか。


T型までは順調に理解できていたのに、突然π型が登場して意味不明になってしまいました。
分かりやすく、かつ詳しく教えていただけると助かります。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

今晩は。

ご質問の回答として、こちらの文献(http://www.konoie.com/taro/documents/analog_sys.pdf)が非常に参考になると思います。17ページの「アーリーの等価回路による設計」にT型等価回路とπ型等価回路について書かれている内容がとても分かりやすいかと思います。

Qシンボルが見つかりませんというエラーが理解できません。

以下のようなじゃんけんゲームのプログラムを書いたのですが、「シンボルが見つかりません。」というエラーが表示されるのですが、エラーの意味が理解できず、解決できません。どこが間違っているのか教えていただけませんか。

import java.applet.Applet;
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import java.io.File;

public class janken extends Applet
implements Runnable, ActionListener {
private static final int EXTERNAL_BUFFER_SIZE = 128000;

Image image[] = new Image[3];
Thread t;
int index1 = 0;
int index2 = 0;
String msg = "";
String msg1 = "";

boolean state = false;
Button b1 = new Button("ぐー");
Button b2 = new Button("ちょき");
Button b3 = new Button("ぱー");

public void init(){
for(int i = 0; i<=2; i++){
img[i] = getImage(getDocumentBase(),"hanabi" + (i+1) + ".JPG");
}
add(b1);
add(b2);
add(b3);
b1.addActionListener(this);
b2.addActionListener(this);
b3.addActionListener(this);
msg1 = "結果は・・";

}

public void paint(Graphics g){
g.drawImage(img[index1],350,30,this);
g.drawImage(img[index2],695,30,this);
g.drawString("コンピューター",420,300);
g.drawString("あなた",800,300);
g.drawString(msg,630,320);
g.drawString(msg1,550,320);
}

public void start(){
state = true;
t = new Thread(this);
t.start();

}

public void run(){
while(state){
index1++;
if(index1 == 3){
index1 = 0;
}
index2++;
if(index2 == 3){
index2 = 0;
}
repaint();
try {
Thread.sleep(60);
}catch(InterruptedException e) { }
}
}

public void actionPerformed(ActionEvent e){
if(state == false) {
start();
return;

}
state = false;
if(e.getSource() == b1) {
msg = "ぐー";
index2 = 0;
}

else if(e.getSource() == b2){
msg = "ちょき";
index2 = 1;
}

else if(e.getSource() == b3){
msg = "ぱー";
index2 = 2;
}
check();
repaint();
}

public void check() {
if(index1 == index2) msg ="あいこ";


else if (index1 == 0) {
if(index2 == 2) msg="あなたの勝ち";
else msg ="あなたの負け";
}

else if(index1 == 1) {
if(index2 == 0) msg="あなたの勝ち";
else msg="あなたの負け";
}

else if(index1 == 2) {
if(index2 == 1) msg="あなたの勝ち";
else msg="あなたの負け";
}

}
}

以下のようなじゃんけんゲームのプログラムを書いたのですが、「シンボルが見つかりません。」というエラーが表示されるのですが、エラーの意味が理解できず、解決できません。どこが間違っているのか教えていただけませんか。

import java.applet.Applet;
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import java.io.File;

public class janken extends Applet
implements Runnable, ActionListener {
private static final int EXTERNAL_BUFFER_SIZE = 128000;

Image image[] = new Imag...続きを読む

Aベストアンサー

「シンボルを見つけられません。」というエラーの下に何か表示がありませんでしたか?そこにヒントがあると考えられます。
シンボルを見つけられませんといエラーが表示される主な理由は4つあります。
(1)クラス、メソッド、変数などの綴りミスや定義していない変数を使用している可能性がある。
(2)コンストラクタを呼び出すときに、newを忘れている可能性がある。(3)公開されていないメンバーを呼び出している可能性がある。
(4)必要なimport文を記述し忘れている可能性がある。
ここでのあなたのエラーは(1)番ではないでしょうか?上記ではimageとなっている変数がimgになっていますね。
これはエラー表示をよく見ることで意外と簡単に解決できるのです。
ゆっくり丁寧にエラー表示を見るように心がけることが大事ですよ。

QJK-FF同期式6進カウンタが4進になってしまう…

学校の実験でJK-FF同期式6進カウンタを作ったのですが、テストボードに配線をすると何故か4進カウンタになってしまいます。
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ちなみにhttp://www.di.takuma-ct.ac.jp/~matusita/GuenCAD/QandA/counter/counter6jk/answer.htmlにあるやり方と同様の手順で設計を行いました。
何故6進ではなく4進になってしまうのか全く分からずお手上げ状態です。
レポート提出日が迫っているので、原因等がお分かりになる方がいらっしゃいましたら是非ご教示宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

論理式と下の回路図が違います。
j1'=~q2・q0
ですが、回路に、~q2のインバータが入っていません。

Q電圧利得とは?

電圧利得とはそもそもどういうものなのでしょうか。
また、何か公式のようなものはあるのでしょうか。
初歩的な質問で申し訳ないのですが、ご回答よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんばんは。

電圧利得とは、
入力電圧に対する出力電圧の比を取って、
それを2乗して、
それの対数(底は10)を取って、
それに10をかけたものです。

入力電圧をVin、出力電圧をVout と表せば、
電圧利得 = 10・log(Vout/Vin)^2 = 20・log(Vout/Vin)
です。


こちらには、電圧利得以外の利得についても書かれています。
利得のことを「ゲイン」と言う人が多いです。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%88%A9%E5%BE%97_(%E9%9B%BB%E6%B0%97%E5%B7%A5%E5%AD%A6)

以上、ご参考になりましたら幸いです。

Qトランジスタ 温度特性

トランジスタは何故温度が上昇したら電流が流れやすくなるのですか?
詳しくお願いします。

Aベストアンサー

簡単に説明すると、電子の活動が温度上昇に伴って活発になるからです。
下記のサイトの「動作の原理」の説明で電子が移動する速度が上昇し、キャリアとして電流が流れるのが多くなるからです。

トランジスタ
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%88%E3%83%A9%E3%83%B3%E3%82%B8%E3%82%B9%E3%82%BF

Q変位電圧密度、ポインティングベクトルについて

変位電圧密度、ポインティングベクトルについて

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(1)比誘電率εr=1,φ=6*10^7[s/m]の導体(銅)があります。
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(3)同軸ケーブルの一端で、内部導体と外部導体の間に負荷が接続されています。
他端に直流電圧V[V]を加えたところ電流I[A]が流れました。ケーブル内を伝わる電力をポインティングベクトルを用いて誘導しなさい。

Aベストアンサー

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 ポインティングベクトルSは抵抗内部に向かうことが分かり、EとHは直交するから S=EH。Sに抵抗の表面積(2πa)Lをかけると、全電力となる。

(3) 同軸の内径、外径をa,bとする。(2)と同様E,Hがわかり、軸対象で、かつ直交し、ポインティングベクトル S=EH は端のRに向かう。全電力は同軸内部の空間を積分して

∫[a,b]EH・2πrdr を計算すればよい。
このとき、(H・2πr)=I で定数。 ∫[a,b]Edr=V に注意。

Q誘電体に働く力がわかりません

「面積S、横幅Lの導体平板が2枚、間隔dを空けて存在する並行平板コンデンサがある。このコンデンサに電圧Vを印加しながら、コンデンサの右端からxのところまで、誘電率εの誘電体で満たした。真空中の誘電率をε0として、誘電体に働く力Fの方向を求めよ。」
という問題がわかりません。

コンデンサに電荷Qを充電して、電源を外し、誘電体を入れる場合には、コンデンサの静電エネルギーW=(Q^2)/2Cであることから
  F = -∂W/∂x > 0
よって誘電体に働く力の向きはxの増加する方向(コンデンサに引き込まれる方向)だと思いました。

ですが、電圧Vを印加したままの状態だと、コンデンサの静電エネルギーW=C(V^2)/2なので
  W = {εSx/(d×L)+ε0S(L-x)/(d×L)}(V^2)/2
  F = -∂W/∂x
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よって誘電体に働く力の向きはxの減少する方向(コンデンサから追いやられる向き)だと思いました。
これであっているのでしょうか?

Aベストアンサー

考え方が間違っている。

コンデンサの静電エネルギーの変化と誘電体の運動エネルギーの和は保存しません。
保存量でないためF=-∂W/∂xとはできません。

電源がつながっている状態では電源自体が仕事をするのでその影響を考えないといけないのです。
電源がした仕事=コンデンサの静電エネルギーの増加+誘電体の運動エネルギーの増加
になります。
誘電体が中に入った時、コンデンサの静電エネルギーは増大しますが電源の行った仕事はそれ以上に大きいため誘電体の運動エネルギーは増大します。
(電荷量の増加⊿Qとすると電源の行った仕事はV⊿Qとなります。コンデンサの静電エネルギーの増大は(1/2)V⊿Qですので誘電体に(1/2)V⊿Qの仕事がなされるのです。)


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