※図は画像添付
図の3つの回路のタイムチャートを作成せよ。ただし,上の2つは立下りエッジトリガ,一番下は立ち上がりエッジトリガである。

上記の問題で,どのように考えたらタイムチャートが作成できるか説明していただけないでしょうか。よろしくお願いします。

「タイムチャートの作成(論理回路)」の質問画像

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A 回答 (1件)

>どのように考えたらタイムチャートが作成できるか



回路図に登場するJK-FF や D-FF の動作はもちろん学習済みですよね。
タイムチャートに変化を与えるのは既にわかってるはずですが

>ただし,上の2つは立下りエッジトリガ,一番下は立ち上がりエッジトリガである。
とあるように立下り及び立ち上がりエッジです。

タイムチャートに書き現す信号を複数決め、それらが変化点の前後でどう変化するか、を
書き並べればタイムチャートになります。

初期値は、得にあたえられてなければとりあえず「オールゼロ」で初めてください。
不都合あるとおもったらそこでやり直せばいいです。

トライアンドエラーはたくさん行ってかまいません。
ただ一度の間違いもやり直しもしたくない、というなら、
私がお伝えできることはないので無視して他の回答をお待ちください。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時:2013/08/03 20:23

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だけど、たまにキレる人を見ますので要注意です。
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1.
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2.
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__ ̄______ ̄ ̄ ̄ ̄___PB1


 ̄ ̄ ̄ ̄ ̄__ ̄ ̄ ̄ ̄_____PB4


__ ̄ ̄ ̄____ ̄ ̄_____R1 
    ↑↑この部分が「自己保持」。
 
__ ̄ ̄ ̄____ ̄ ̄_____GL


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そして、PB4がON、かつPB1がONとなると、R1がONになる。
このとき、R1-aがONになるので、PB1がOFFになってもR1はONでありつづける。
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これがR1の「自己保持」回路です。

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電圧方程式の場合、
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電流方程式の場合
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勉強の仕方
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サスペンションにはダンパー、コイル、ばね下重量のつなぎ方といった定石があるのと同じく、フィルターにもチェビシェフとか基本回路が存在します。
また電子回路シミュレータにはこれらの回路の特性を模擬実験させる機能がありますので理解に役立ちます(フリーソフトもあります)
実務で行う場合、基本回路の知識を増やし、フィルタに要求される仕様をはっきりとさせ、シミュレータで当たりをつけ、実際の部品で実験してオシロやFFTアナライザで観測して実際と理論の違いを確かめるといった手順になります。

最近ではFFTのように演算によってフィルタを実現することで回路を使わないことも流行しています。(ワンチップICで実現しているものもある)でも意図しないノイズや回り込みの除去には外部フィルタは有効であり続けるので回路方程式からのアプローチは今後もなくならないと思います

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Q時定数について

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1次応答のお話ですね。
物理の世界では「1次応答」と呼ばれる系をしばしば扱います。その系の応答の時間的尺度を表す数字が「時定数」です。物理量としては時間の次元を持ち、時間と同様に秒や分などを単位に表現できます。

直感的には「水槽から出て行く水」のアナロジーで考えると分かりやすいと思います。いま水槽があって下部に蛇口が付いているとします。蛇口をひねると水は流れ出ますが、水が流れ切ってしまうまでにどれくらい時間がかかるでしょうか。
明らかに水槽が大きいほど、そして蛇口が小さいほど時間がかかります。逆に水槽が大きくても蛇口も大きければ水は短時間で出て行きますし、蛇口が小さくても水槽が小さければこれまたすぐに水槽はからっぽになります。
すなわち水がからっぽになるまでに要する時間の目安として
 水槽の大きさ×蛇口の小ささ
という数字が必然的に出てきます。ご質問の電気回路の場合は
 コンデンサの容量→水槽の大きさ
 抵抗→蛇口の小ささ
に相当するわけで、CとRの積がその系の応答の時間的な目安を与えることはなんとなくお分かり頂けると思います。

数式を使いながらもう少し厳密に考えてみましょう。以下のようにコンデンサCと抵抗Rとからなる回路で入力電圧と出力電圧の関係を調べます。
 + C  -
○─┨┠─┬──●
↑    <  ↑
入    <R  出
力    <  力
○────┴──●

入力電圧をV_i、出力電圧をV_oとします。またキャパシタCに蓄積されている電荷をQとします。
するとまず
V_i = (Q/C) + V_o   (1)
の関係があります。
また電荷Qの時間的変化が電流ですから、抵抗Rの両端の電位差を考えて
(dQ/dt)・R = V_o   (2)
も成立します。
(1)(2)を組み合わせると
V_i = (Q/C) + (dQ/dt)・R   (3)
の微分方程式を得ます。

最も簡単な初期条件として、時刻t<0でV_i = 0、時刻t≧0でV_i = V(定数)となるステップ応答を考えます。コンデンサCは最初は帯電していないとします。
この場合(3)の微分方程式は容易に解かれて
V_o = A exp (-t/CR)   (4)
を得ます。exp(x)はご存じかと思いますがe^xのこと、Aは定数です。解き方が必要なら最後に付けておきましたので参考にして下さい。
Cは最初は電荷を蓄積していないのですから、時刻t=0において
V_i = V = V_o   (5)
という初期条件が課され、定数Aは実はVに等しいことが分かります。これより結局、
V_o = V exp (-t/CR)   (6)
となります。
時間tの分母にCRが入っているわけで、それが時間的尺度となることはお分かり頂けると思います。物理量として時間の次元を持つことも自明でしょう。CとRの積が時間の次元を持ってしまうのは確かに不思議ではありますが。
(6)をグラフにすると下記の通りです。時刻t=CRで、V_oはV/e ≒0.368....Vになります。

V_o

* ←初期値 V        
│*
│ *
│   *         最後は0に漸近する
│      *       ↓
└───┼──────*───*───*───*─→t
t=0  t=CR
   (初期値の1/e≒0.368...倍になったタイミング)


【(1)(2)の解き方】
(1)の両辺を時間tで微分する。V_iは一定(定数V)としたので
0 = (1/C)(dQ/dt) + (dV_o/dt)
(2)を代入して
0 = (1/CR) V_o + (dV_o/dt)
-(1/CR) V_o = (dV_o/dt)
- dt = dV_o (CR/V_o)
t = -CR ln|V_o| + A
ここにlnは自然対数、Aは定数である。
この式は新たな定数A'を用いて
V_o = A' exp (-t/CR)
と表せる。

1次応答のお話ですね。
物理の世界では「1次応答」と呼ばれる系をしばしば扱います。その系の応答の時間的尺度を表す数字が「時定数」です。物理量としては時間の次元を持ち、時間と同様に秒や分などを単位に表現できます。

直感的には「水槽から出て行く水」のアナロジーで考えると分かりやすいと思います。いま水槽があって下部に蛇口が付いているとします。蛇口をひねると水は流れ出ますが、水が流れ切ってしまうまでにどれくらい時間がかかるでしょうか。
明らかに水槽が大きいほど、そして蛇口が小さい...続きを読む

QDラッチとDフリップフロップ

DラッチとDフリップフロップの動作の違いを教えていただけないでしょうか?よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

 
 
 ( あなたが見聞きした説明とかなり異なることを書きます。)

 日本の回路設計業界では;
  (1)『ラッチ』はエッジトリガーでない。
  (2)『フリップフロップ』はエッジトリガーである。
だと言い切る人も居ますが、
これは古老の話では、1950~60年代にUSからの輸入IC(Fairchild,TI,RCA,Motorolaいわゆるビッグネーム)のIC-datasheetが教科書だった世代からだろうと言ってます。
しかし当時のdatabookを見ると混沌としており、メーカーによっては エッジトリガな D-FF を D-Latch と記載してるのも見られました。後に主流になったTIでは(1)をTransparent Latch、(2)を D-type FlipFlop としてあるようなので、これを日本人好みな短縮表現で「ラッチ、エフエフ」と言ったのが雑誌媒体で専門用語であるかのように広まったのでしょう。
が、海外(おもにUS)の公的な文献や人に接してると、明らかに上記の二分論とは異なった使い方を見聞きします。上記の日本式な意味だけに固執しないことをお奨めします。というのはどちらも古くからある平凡な日常単語であり、「トランジスタ」のようにエレクトロニクスで生まれた名称ではないのです。 このへんは物理学のように世界的に統一された定義が存在する分野ではないので、一般社会の通念と乖離した技術屋に陥らないよう、柔軟に懐を広くしておきましょう(痛感させられる新人が少なくありませんw)


 FFつながりで他によくある日本ドメスティックなのは、「 DFF の D は data の頭文字である」ですね。これは Delayed-FlipFlop です。意味は(クロック1つ分)あと回しになるFlipFlop。エッジトリガよりも具体的に振舞いをズバリ言ってる、適切なネーミングです。D-type FlipFlop の D-type とはこの意味です。 dataをDと表すことは常用されてますがこの場合は違うのです。


他には;
「ラッチとはドアのカギ=掛けガネの意味で、↓のように相手側のゲートに配線が掛かっているからである」という記事を見ました。
http://www.braceface.com/medical/latches/latch1.JPG
このカギは swinging type latch というらしいですが形がネーミングの起源ではないです。 配線を走って来たパルスが走り抜けれないように「捕まえて離さない、ゲート=門を閉めて閉じこめる」という意味合いの Latching で、このネーミングは電子回路以前のリレーロジック時代からあったと教わりました。現在でもラッチングリレーの名が残ってますね。「エッジで動く」とか「レベルで動く」の意味はありません。 ご存知のようにゲート2個をたすき掛け配線した回路は RS-FlipFlopと言いますね、「FlipFlopはエッジで動くもの」という定義?は破綻してるのです。

↓ゲート(門)がラッチな状態。念のためラッチは閂(かんぬき)のことではないです。
http://www.orcaland.gr.jp/~morris/nikki/0409tsuyama/47.jpg
http://www.aisf.or.jp/~jaanus/deta/data_image/image_k/kannuki2.jpg





ゲート回路のシンボルのもと
AND
http://www.historictile.com/images/stone_door_gate_surround.jpg
http://www.expressionsofsoul.com/Gate-door-2.5.jpg
OR
http://math.boisestate.edu/gas/rose/webopera/images/gate_s.jpg
http://www.uga.edu/islam/morocco/pics/chellah_close.jpg
頭とんがりはイスラムチックですが、
西欧の社会ではゲートとラッチの語は意味的に密接してるということです。


フリップフロップのネーミングの由来
http://en.wikipedia.org/wiki/Flip-flop_%28electronics%29
The first electronic flip-flop was invented in 1919 by William Eccles and F. W. Jordan (Radio Review Dez 1919 pages 143 following). It was initially called the Eccles-Jordan trigger circuit. The later name flip-flop describes the sound, which is produced on a speaker connected with one of the backcoupled amplifiers output during the triggerprocess within the circuit.
マルチバイブレータの出力をスピーカーで聞いた音からの命名とありますね。
ウイキペディアは玉石混交ですから参考に留めてください。
「エッジで動く」はおろか「双安定な回路である」との意味すらありません。
 参考までに
http://en.wikipedia.org/wiki/Transparent_latch

ウィキがちょっと非道い例;
http://en.wikipedia.org/wiki/Latch
SRLatchの項 ”NAND (negative AND) logic gates.”



 余談
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=1833834
 
 

 
 
 ( あなたが見聞きした説明とかなり異なることを書きます。)

 日本の回路設計業界では;
  (1)『ラッチ』はエッジトリガーでない。
  (2)『フリップフロップ』はエッジトリガーである。
だと言い切る人も居ますが、
これは古老の話では、1950~60年代にUSからの輸入IC(Fairchild,TI,RCA,Motorolaいわゆるビッグネーム)のIC-datasheetが教科書だった世代からだろうと言ってます。
しかし当時のdatabookを見ると混沌としており、メーカーによっては エッジトリガな D-FF を D-Latch と記...続きを読む

Qfatal error LNK1120: 外部参照 1 が未解決です

またわからないことが・・・
教えて下さい。
以下をVC++2005でコンパイルすると、

MSVCRTD.lib(crtexew.obj) : error LNK2019: 未解決の外部シンボル _WinMain@16 が関数 ___tmainCRTStartup で参照されました。
C:\Documents and Settings\tomato\My Documents\Visual Studio 2005\Projects\a\Debug\a.exe : fatal error LNK1120: 外部参照 1 が未解決です。

と警告がでて通りません。
何のことでしょうか。

#include<stdio.h>
#include<process.h>

struct meibo{
  char name[20];
  char tel[20];
  char address[20];
};

void message( void );
void input( FILE *fp, int cnt , struct meibo *a, int *end );

void main( void )
{
  struct meibo a[20];
  FILE *fp;
  int cnt, end;

  if( (fp=fopen( "meibo.dat", "w" ) ) == NULL ){
    printf( "Can not open the meibo.dat.\n" );
    exit( 1 );
  }

  message();

  fprintf( fp, "番号, 名前, TEL, 住所\n" );
  fflush( fp );

  cnt = 0;
  end = 0;
  while( end == 0 ){
    input( fp, cnt, &a[cnt], &end );
    cnt++;
    fflush( fp );
    if( cnt == 20 ){
      printf( "人数が一杯です.終了します.\n" );
      end = 1;
    }
  }
  fclose( fp );
}

void message( void )
{
  printf( "名前, TEL, 住所, endを入力してください.\n" );
  printf( "継続の時はend=0," );
  printf( "中止の時は,end=1と入力してください.\n" );
}

void input( FILE *fp, int cnt, struct meibo *a, int *end )
{
  printf( "名前-->" );
  scanf( "%s", a->name );
  printf( "TEL -->" );
  scanf( "%s", a->tel );
  printf( "住所-->" );
  scanf( "%s", a->address );
  printf( "Exit? Continue:0 Exit:1 -->" );
  scanf( "%d", end );
  printf( "\n" );
  fprintf( fp, "%2d, %s, %s, %s\n",
    cnt+1, a->name, a->tel, a->address );
}

またわからないことが・・・
教えて下さい。
以下をVC++2005でコンパイルすると、

MSVCRTD.lib(crtexew.obj) : error LNK2019: 未解決の外部シンボル _WinMain@16 が関数 ___tmainCRTStartup で参照されました。
C:\Documents and Settings\tomato\My Documents\Visual Studio 2005\Projects\a\Debug\a.exe : fatal error LNK1120: 外部参照 1 が未解決です。

と警告がでて通りません。
何のことでしょうか。

#include<stdio.h>
#include<process.h>

struct meibo{
  char name[20];
...続きを読む

Aベストアンサー

http://www.a.math.ryukoku.ac.jp/~hig/course/compsci2_2005/man/faq.html
にある現象と同じではないでしょうか、一度お試しください。

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入力電圧と出力電圧があってそこからどうやって電圧増幅度を求めるんですか?
電圧増幅度を出す式を教えてください

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増幅回路内の各段のゲイン、カットオフを求めて、トータルゲイン及びF特、位相
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考えればいいですよ。

電圧利得(A)=出力電圧/入力電圧

となります。

これをデシベル(dB)で表すと

G=20LogA(常用対数)

で計算できます。

ご参考に。


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