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３４６回］
●クロック信号を入力して波形を確認してみました
前回からの続きです。
ＴＲ１２６回路はなかなか定まらずに何回も試作をやり直してきました。
最初の回路はＥ入力をＬにしたときに出力がハイインピーダンスにならずにトランジスタが逆接続状態になって逆電流が流れてしまうことがわかりました。
次の試作では逆電流を防ぐために出力段にダイオードを入れました。
逆電流は阻止できましたが出力電圧がＨのときにＶｃｃ−０．７Ｖ、ＬのときにＧＮＤ＋０．７Ｖとなってしまいます。
これもどうもすっきりしません。
あれこれ考えているうちに［第３４１回］の回路を思いつきました。
われながらうまい回路を思いついたものだと自画自賛して最終的にその回路でいくつもりで基板を作ってしまいました。
ところが。
前回書きましたような経緯でせっかく思いついた回路でしたのに、なんと応答速度が遅いことがわかってしまいました。
どういう状態なのかをはっきりさせるためにＥ入力にクロック信号を入れて出力波形を確認してみました。
テスト中の写真です。
左側はクロック発生回路です。
右側はＴＲ１２６試作基板です。
［第３４１回］の回路のＥ入力に１２５ＫＨｚのクロックを入力して出力Ｘの波形を確認しました。
上側（ＣＨ１）がＥ入力に入れた１２５ＫＨｚクロックです。
Ａ入力はオープンです。
プルアップ抵抗があるためＨ入力になります。
下側（ＣＨ２）が出力Ｘの波形です。
ＥがＨのときは出力もＨになりますが出力の立ち上がりが遅れています。
ＥがＬのときは出力がハイインピーダンスになりますが出力回路にＬＥＤがあるためにゆるやかに電圧が低下しています。
出力波形をはっきりさせるため出力Ｘに１ＫΩのプルダウン抵抗をつけました。
ＥがＨからＬになるときは出力の遅れはみられません。
ＥがＬになると出力は速やかにＯＦＦになるようです。
それはよいのですがＥがＬからＨになるときは１μｓ弱も遅れて出力がＯＮになります。
Ｅに入力するクロックの周波数を上げてみました。
２５０ＫＨｚです。
この状態ではＥ＝Ｈの区間の半分ほども遅れてしまいます。
ということはＥ入力を５００ＫＨｚにするとまともに出力されないことになります。
これではＭＹＣＰＵ４には使えません。
ＭＹＣＰＵ４のシステムクロックは５００ＫＨｚです。
比較のために出力回路にダイオードを入れた回路でも同じことをしてみました。
この回路では出力に遅れはないようですが、出力電圧が低いように見えます。
出力を１ＫΩ抵抗でプルダウンしてみました。
やっぱり出力がＨのときはＣＨ１の波形に比べて電圧が低いのがはっきりわかります。
Ａ入力をＬにしてみました。
今度は出力が浮き上がっていることがわかります。
速度的には問題はないのですが、やっぱり出力電圧の幅が狭くなるのは面白くありません。
それでは最初の回路はどうだろうか、ということで最初の逆電流が流れてしまう回路についても確認をしてみました。
こちらも出力に遅れはないようです。
出力を１ＫΩ抵抗でプルダウンしてみました。
出力に遅れはないようですし、出力電圧の幅も問題はありません。
ＶｃｃからＧＮＤまでフルスイングしています。
うーん。
こうしてみると最初の回路が一番よいように思えます。
しかし最初の回路は逆電流が流れるため残念ながらそのままでは使えません。
ダイオードを使えば逆電流は防げますが出力電圧幅が狭くなってしまいます。
なんとかダイオードを使わないで逆電流を防ぐことはできないものか。
うなりながら考えておりましたら。
おお。
ひらめきました。
ひょっとしたら。
いけるかもしれません。
次回に続きます。
トランジスタでＣＰＵをつくろう！［第３４６回］
２０２１．４．２９ｕｐｌｏａｄ
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