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３２６回］
●プルアップ抵抗１ＫΩで誤動作？？
読者からメールをいただきました。
当連載記事をお読みになって、色々自分でも試したくなり、ＴＲ００の１回路をブレッドボードで組んでプルアップ抵抗を１０ＫΩにしてテストをしてみたところうまく動作しました、とのことです。
ところがプルアップ抵抗１ＫΩではロジックの動作がうまくいきませんでした、とのことでした。
おかしいですね。
プルアップ抵抗を１ＫΩにしても特に動作が異常になることはないはずなのですが（もちろん電流は増えますけれど）。
せっかくメールをいただいたことですので実際にテストをして確認をしてみました。
ＴＲ００回路基板の左端の回路のプルアップ抵抗を１ＫΩにしました。
その部分を拡大しました。
ちょいとテストをして確認をしてみるだけですから抵抗は仮付けです。
４．７ＫΩに１．２ＫΩを並列に取り付けました。
抵抗値は
４．７×１．２／（４．７＋１．２）＝５．６４／５．９≒０．９６ＫΩ
ですから大体１ＫΩです。
入力になにもつながないときの基板全体の電流です。
２．１６ｍＡです。
１１の入力ですから出力は０になります。
赤色ＬＥＤは消灯しています。
入力Ａと入力ＢをＧＮＤにつなぎました。
００の入力です。
このときが一番電流が流れます。
基板全体の電流は１０．８５ｍＡです。
うーん。
ちょっと少ないようです。
試しに計算してみたところ０．５〜０．６ｍＡほど少ないようです。
プルアップ抵抗が約１ＫΩなのでＶｃｃ＝４．６Ｖでは４．６×２＝９．２ｍＡ増える計算です。
ところが１０．８５−２．１６＝８．６９ｍＡしか増えていません。
９．２−８．６９＝０．５１ｍＡ足りません。
１ｍＡ以下ですからわずかな違いといえばそれまでですが。
ちょっと気持ちが悪いです。
それはともかくとして、００の入力ですから出力は１になります。
赤色ＬＥＤは点灯しています。
入力ＡをＶｃｃ（４．６Ｖ）につなぎ、入力ＢをＧＮＤにつなぎました。
０１の入力です。
基板全体の電流は６．５１ｍＡです。
増加分は６．５１−２．１６＝４．３７ｍＡですねえ。
ここは４．６ｍＡ増加するはずのところです。
なぜでしょう。
０１の入力ですから出力は１になります。
赤色ＬＥＤは点灯しています。
入力ＡをＧＮＤにつなぎ、入力ＢをＶｃｃ（４．６Ｖ）につなぎました。
１０の入力です。
基板全体の電流は６．６３ｍＡです。
増加分は６．６３−２．１６＝４．４７ｍＡです。
やっぱり少しですが足りません。
原因不明です。
１０の入力ですから出力は１になります。
赤色ＬＥＤは点灯しています。
最後に入力Ａと入力ＢをＶｃｃ（４．６Ｖ）につなぎました。
１１の入力です。
基板全体の電流は２．１９ｍＡです。
１１の入力ですから出力は０になります。
赤色ＬＥＤは消灯しています。
ブレッドボードでテストをする場合などでは基板に実装するのに比べてノイズなどの影響を受けやすくなります。
うまく動作しなかったのはおそらくそういうことが原因なのではないかと思われます。
ブレッドボードは以前私も使ってみたことがありますが、試作とかテストではやっぱりジャノ目基板にハンダ付けするほうが性に合っているということもあって余程簡単な回路のテストでもない限り使いません。
以上参考にしていただければ幸いです。
●たかが１ｍＡされど１ｍＡ
上で行なったテストで測定した電流の値が計算上の値とずれているのが気になります。
１ｍＡ以下のわずかな値なのですが、それでも私には「そんなにずれるはずはないんだけどなあ」と思えます。
どうにも気になって仕方がありません。
うーん。
なぜだろう？
うなって考えていましたら
「ひょっとすると？」
思いついたことがあります。
上のテストでは左端の回路のみテストに使って、残りの３回路は入力ＯＰＥＮにしたままでした。
入力ＯＰＥＮとはいっても完全にＯＰＥＮではありません。
入力は４．７ＫΩのプルアップ抵抗が入っています。
しかし。
その値は十分ではないのではあるまいか？
左端の回路で入力ＯＰＥＮまたは１１入力のときの２．１６〜２．１９ｍＡという値は少し大きいようです。
ひょっとすると右の３回路ではわずかに出力ショートがあるのでは？
４．７ＫΩプルアップは実用上は問題のない値ですが、やはり微妙な値なのかもしれません。
１ＫΩでプルアップした回路が動作することが残りの３回路に微妙な影響を与えているとしたら、それが実測値と計算とにずれが出たことの理由になるかもしれません。
ものは試しです。
今度はそういうことのないように残りの３回路の入力は全部Ｖｃｃに接続しておいて、もう一度同じテストをしてみました。
まずは左端の１ＫΩプルアップ回路のみ入力をＯＰＥＮにして、そのときの基板全体の電流を測定しました。
１．３４ｍＡです。
１ｍＡほど減りました。
入力Ａと入力ＢをＧＮＤにつなぎました。
００の入力です。
１０．５４ｍＡです。
上との差は１０．５４−１．３４＝９．２ｍＡです。
これはプルアップ抵抗１ＫΩ×２本を流れる電流の合計と考えられますから、その１／２は４．６ｍＡです。
おお。
Ｖｃｃ＝４．６Ｖのとき１ＫΩを流れる電流値に一致しました。
入力ＡをＶｃｃ（４．６Ｖ）につなぎ、入力ＢをＧＮＤにつなぎました。
０１の入力です。
５．９８ｍＡです。
差は５．９８−１．３４＝４．６４ｍＡです。
入力Ａの１ＫΩのみ両端電圧がＶｃｃとＧＮＤになりますからその１ＫΩを流れる電流値にほぼ一致します。
入力ＡをＧＮＤにつなぎ、入力ＢをＶｃｃ（４．６Ｖ）につなぎました。
１０の入力です。
６．１ｍＡです。
差は６．１−１．３４＝４．７６ｍＡです。
上の値よりも少しだけ大きいですけれどこれは誤差の範囲でしょう。
入力Ｂの１ＫΩのみ両端電圧がＶｃｃとＧＮＤになりますからその１ＫΩを流れる電流値にほぼ一致します。
最後に入力Ａと入力ＢをＶｃｃ（４．６Ｖ）につなぎました。
１１の入力です。
１．３６ｍＡです。
これは問題ないでしょう。
ということで、やっと納得できる結果が得られました。
トランジスタでＣＰＵをつくろう！［第３２６回］
２０２１．３．１９ｕｐｌｏａｄ
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