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３６回］
●オープンドレインＮＡＮＤ回路（３）
今回も前回からの続きです。
前回の終わりのところで波形の画像を何枚かお見せしました。
しかしあらためて見直してみますとそれではちょっとわかりにくくて、説明をするにもちょっとつらいように思いましたので、あらためてもう一度波形を撮影しなおしました。
回路についてなのですが、前回の説明ではオープンドレインＮＡＮＤ回路の２つの入力に異なる周波数のパルスを与えて、その出力を見ました。
しかしそれでは内容が複雑になって、問題の原因を追求するには適当ではありません。
そこで２つの入力には同じ波形を与えました。
そのようにすると実際にはオープンドレインＮＯＴ回路と同じになって、さらに入力コンデンサの値が倍の４４ｐＦになったのと同じであると考えることができます。
波形を見るには２２ｐＦよりも４４ｐＦのほうが分かりやすいのではと考えました。
まず最初に前回にもお見せした回路図を見ておいてください。
２つの入力に同じ波形（１ＭＨｚの方形波）を入れて、出力波形などを見ます。
まず最初は出力波形を見てみます。
出力（下側、ＣＨ２）に負荷抵抗としてＲＬ＝１ＫΩをつけてみたときの波形です。
出力がＨの期間は２ＳＡ１０１５がＯＮになっているときのはずですから、単純に上の回路図から考えると、２ＳＡ１０１５のエミッタベース電流でコンデンサ（今回は２２ｐＦ＋２２ｐＦ＝４４ｐＦ）を充電する時間だと考えられます。
しかしそれは前回もちょっと書きましたように、４４ｐＦの充電時間としては余りに長すぎます。
Ａ１０１５のベースのＯＮ抵抗がどのくらいなのかわかりませんがせいぜい数Ω程度だと思われます。
たとえばそれが１０Ωだとすると、１０×４４＝４４０、つまり０．４４ｎｓで約６０％の充電が完了してしまいます。
上の写真ではＡ１０１５のＯＮ時間は２００ｎｓ近いように見えますから、どう考えてもこれはコンデンサの充電時間ではなさそうです。
それについてはちょっと置いておくことにしまして、参考までに上の回路の片方にだけパルスを入力したときの出力パルスを写真に撮りましたのでお見せします。
入力の片方だけにパルスを入れましたからコンデンサは２２ｐＦです。
うーん。
なんだか半分よりももっと短いように見えますねえ。
比較しやすいように時間軸を拡大しました。
４４ｐＦの場合Ｈ出力の期間は１５０ｎｓほどです。
こちらは２２ｐＦです。
ちょっと微妙ですがＨ出力の期間は６０ｎｓほどでしょうか。
やはりＨ出力の期間は単純にコンデンサ容量に比例しているとは言えないようです。
今度は２ＳＡ１０１５のベース端子のところの波形を見てみます。
これは入力コンデンサが４４ｐＦ、２ＳＡ１０１５のベースのプルアップ抵抗が１ＫΩのときの波形です。
この波形を見るとおかしなところがあることに気が付きます。
画面のちょうど中央のところで、入力がＨからＬに変化して、そこで４４ｐＦコンデンサが充電されます。
上のほうで書きましたようにその充電時間は非常にわずかなはずなので、オシロでは小さな切れ込み程度にしか見えません。
おかしいのはその後ろのところです。
２００ｎｓ近い間（ちょうどＨ出力の期間と一致しているように見えます）フラットな部分が続きます。
さてこれはなぜでしょう？
そしてそのあとゆるいカーブをえがいて電圧が上昇してやがてほぼ水平になっています。
このときの電圧の変化をもう少しわかりやすくするために垂直軸を拡大しました。
ちょっと垂直軸にずれがありますが、画面中央から約２００ｎｓのフラットなところは４．５Ｖ位です。
それからゆるやかにカーブをえがいて電圧が上昇してほぼ水平になったところが＋５Ｖです。
画面左半分にも同じ期間の波形があります。
そこのところを時間軸を拡大してみました。
なんだか細かく振動しているようです。
ＰＮＰトランジスタのベースのところにこんな現象が現れるとは、なかなかに興味深いものがあります。
もう少し先まで書くつもりだったのですが、本日も時間がなくなってしまいました。
説明の途中ですが、今回はここまでといたします。
この続きは次回に書くことにいたします。
トランジスタでＣＰＵをつくろう！［第３６回］
２０１５．４．１２ｕｐｌｏａｄ
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