2015.12.16
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トランジスタでCPUをつくろう!
トランジスタで8080をつくってしまおうというまさにびっくり仰天、狂気のプロジェクトです!
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見事にできましたら、もちろんTK−80モニタを乗せて、それからBASIC、CP/Mを走らせましょう!
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[第132回]


●[HC139]組立キットの製作(3)G1_G2_回路とC入力回路

今回は前回作業したG1_、G2_のNOR回路の出力の次の回路を実装します。
それからC信号の入力回路も実装します。
下のオレンジ色で囲んだ回路です。

本当は図の右上の部分(G1_とG2_のNOR出力の次段の回路)と左下の部分(C信号の入力回路)とを別々に作業するつもりだったのですが、基板上の配置が隣り合っているので一緒に作業してしまいました。
ですので組立作業の説明はそれぞれの回路に分けました。
それぞれ下の部品をとりつけてハンダづけをします。

(1)G1_G2_回路
[抵抗]
R39  51KΩ
R41  200Ω
[コンデンサ]
C26  22pFセラミック
[トランジスタ]
T39  2SA1015
T40  2N7000

(2)C入力回路
[抵抗]
R42  1MΩ
R43  51KΩ
R44  200Ω
R45  10KΩ
[コンデンサ]
C27  22pFセラミック
C28  0.1μFセラミック
[トランジスタ]
T41  2SA1015
T42  2N7000
[LED]
L13  赤LED

部品実装後の写真です。

実際はもう電源を入れて動作確認中の写真です。
右側のLEDがL13です。
今まで作業したG1_、G2_はLレベル入力のときに回路がアクティブになりますから、L入力でLEDが点灯しました。
今回のC入力はH(1)のときもL(0)のときもどちらも意味がありますから、素直にH(1)のときにLEDが点灯する回路にしました。
何も入力しないときはプルアップ抵抗によってH(1)が入力されたことになりますからLED(L13)が点灯します。
写真の右下に信号入力用のシングルソケットが見えています。
シルクのマーキングの「C」で示されている左上角の端子がC入力です。
ここにジャンパーコードを挿してその入力をGNDに落とすとLED(L13)は消灯します。

基板全体の写真です。

前回と同様にG1_とG2_の入力をともにL(GNDレベル)にしているため、L9(左上のLED、G1_)もL12(中央のLED、G2_)も点灯しています。

この状態で今回作業したG1_G2_出力回路をテストしますが、それにはちょっと工夫が必要です。
回路図を見ていただくとわかりますが、今回の回路はT39(2SA1015)のオープンコレクタ、T40(2N7000)のオープンドレイン回路になっています。
この回路のON、OFFはテスターでは測定しにくい回路です。
そこで下の写真のようにLEDと10KΩ抵抗をつないで即席のテスト回路を作ってテストをします。

抵抗はアノード側(+)でもカソード側(−)でもどちらの側につないでも構いませんがどちら側かを覚えておくようにします。
そのままでは抵抗をつけない側が短いのでそちらにもリード線くずを使ってゲタをはかせました。
あれ?
抵抗はどちらの側につけたんだっけ?


そういうことにならないようにマークをつけておきましょう。
アノード側(+側)に赤のマークをつけました。

それでこのLEDでどのようにテストをするのかといいますと、さきほどの写真のようにG1_、G2_をGNDに落としてアクティブな状態にしておいて、T44(2N7000)またはT46(2N7000)のソース端子にLEDのカソード側を当てて、アノード側を+5Vに当てます。
そのようにしてテストをしている写真を探したのですがどうもうっかりして写真を撮らないまま次の作業に進んでしまったようです。
仕方がありませんから写真に矢印マークをつけて、それで説明することにします。

下の写真で黄緑の矢印にLEDのカソードを当てて、オレンジ色の矢印にアノードを当てます。
オレンジ色の矢印はT45(2SA1015)のエミッタを示していますがここには+5Vが配線されています。
G1_、G2_がともにGNDにショートしているときはLEDが点灯します。
G1_、G2_のいずれかをGNDから離すとLEDは消灯します。

逆にD25のアノード(赤矢印)にLEDのアノード側を当てて、その斜め上のC30のランド(青矢印)にLEDのカソード側を当てると(青矢印のランドはGNDです)、G1_、G2_がともにGNDにショートしているときはLEDが消灯し、G1_、G2_のいずれかをGNDから離すとLEDが点灯します。

トランジスタでCPUをつくろう![第132回]
2015.12.16upload

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