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２７回］
●オープンドレインのウラ技！（２）
前回の続きです。
ワイヤードオア回路の高速化のために思いついた、オープンドレインのウラ技的回路。
それが前回お見せしました下の回路でした。
一見、Ａ１０１５と２Ｎ７０００の「コンプリメンタリ」回路にしか見えませんが、よく見るとＡ１０１５のベースエミッタ間に１ＫΩの抵抗が入っています。
そしてベース抵抗の代わりにコンデンサが入っています。
この１ＫΩの抵抗とコンデンサがキモなのです。
入力信号がＨからＬに変わると２Ｎ７０００の出力はＯＦＦになります。
と同時に入力信号がＬになった瞬間にＡ１０１５のベースに入れたコンデンサがエミッタベースを通して急速に充電され、このときＡ１０１５はＯＮになり出力はＨになります。
しかしコンデンサがわずかな期間で充電されてしまうとベース電圧は１ＫΩでプルアップされていますから＋５Ｖになります。
したがってＡ１０１５はＯＦＦになります。
論より証拠です。
実際の波形をご覧ください。
上の回路にパルスを入力して出力波形をモニタしてみました。
今回の場合、余りクロックが早いとオープンドレインの出力波形が見づらいかもしれないと思い、入力信号（上側ＣＨ１）は２ＭＨｚにしました。
下側（ＣＨ２）が出力波形です。まずはＲＬ（負荷抵抗）なしでの出力です。
うむむ。
これではオープンドレインか普通のコンプリメンタリ回路の出力かわかりませんね。
ただよく見ると出力波形はＨのときの電圧が少し低めに出ています。
これは正真正銘オープンドレインの出力なのですが（ただしＨの期間のみ）、負荷抵抗がなくて出力ラインがハイインピーダンスなので、おそらくトランジスタの寄生容量だかなんだかそんなもののせいでＨレベルが維持されていると思われます。
その証拠に負荷抵抗ＲＬ＝１ＫΩにしてみますと、こんな波形になりました。
Ａ１０１５がベースに入れたコンデンサのためにアクティブになるのは立ち上がりの３０ｎｓていどの期間だけで、あとは出力がＯＦＦになるため、１ＫΩの抵抗によって出力ラインの容量成分が急速に放電されていくのがわかります。
つまりその期間は出力は間違いなくハイインピーダンスになっているのです。
ここでもうひとつ注目していただきたいのは、出力波形の立ち上がりのシャープさです。
これこそ欲しかったものでした。
しかしひょっとして、その期間もハイインピーダンスではなくて、１ＫΩに負けているだけなのでは？とお思いかも。
ですけれどそれならば０Ｖまで落ちませんよねえ。
そういう疑いを晴らすために、電流を測定してみました。
上の回路で負荷抵抗ＲＬなしのときの電流値です。
単位はμＡです。
１．５２ｍＡ流れています。
こちらは負荷抵抗ＲＬ＝１ＫΩのときの電流です。
１．８４１ｍＡ流れています。
差し引き０．３２１ｍＡの増加です。
この増加分はＡ１０１５がアクティブの期間にＶｄｄ（本当はＶｃｃですけれど）からＡ１０１５のエミッタ、コレクタ、１ＫΩを通ってＧＮＤに流れた電流値と考えられます。
本来は５ｍＡ流れるところ、みかけでは０．３２１ｍＡしか流れていないように見えます。
０．３２１／５は３２／５００でもありますから、つまり周期が５００ｎｓのパルスのうち３２ｎｓの期間だけ１ＫΩに電流が流れていることになります。
これはオシロの波形と一致します。
ところでもう一度ウラ技のオープンドレイン回路を見てください。
Ａ１０１５のベースエミッタ間に入れた抵抗とコンデンサの有る無しで、「コンプリメンタリ」回路かオープンドレイン回路かになります。
つまり抵抗１本とコンデンサによってＨＣ００がＨＣ０３になり、またＨＣ０４がＨＣ０５になってしまうのです。
これって、自分で言うのは自画自賛ですけれど、なかなかに秀逸なアイデアなのではありませんか？
２０１５．４．２訂正
回路図とその説明の一部を訂正しました。
詳しくは［第２８回］を参照してください。
トランジスタでＣＰＵをつくろう！［第２７回］
２０１５．４．１ｕｐｌｏａｄ
２０１５．４．２一部訂正
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