2024.5.16
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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449回]



●「TR05」と「TR03」の動作確認

TR05のプリント基板の製作については[第430回]で書きました。
もう2ヶ月も前の記事です。
もちろんプリント基板は随分前に出来上がっていたのですがあれこれ余計なことに手を出したりしてしまっていたために部品も実装しないままになっていました。
ここへきてやっと少し落ち着いてきたので部品を実装して動作テストも行いました。
こちらが部品を実装したTR05基板です。

TR05は74LS05のトランジスタ版です。
オープンコレクタのインバータ回路が6回路あります。
そのうちの1回路分の回路図は[第430回]にあります。

A入力にクロックパルスを入れてX出力をオシロスコープで観測しました。

上側(CH1)がA入力です。
入力クロックは2MHzです。
下側(CH2)がX出力です。
TR05はオープンコレクタ出力なのでH出力はプルアップ抵抗をつけないとハイインピーダンスになります。
回路はインバータなのでA入力がLのときに出力がハイインピーダンスになります。
CH2はノイズの影響を受けてH区間の波形が0V以下に沈んでいますがその電圧自体には意味はありません。

X出力に4.7KΩのプルアップ抵抗をつけました。

出力がLからHになるときの遅延は100nSほどありそうです。

水平時間軸を拡大してみました。

CH1の波形の下がりエッジがセクションのラインに重なるところまで水平方向にずらすとよかったですね。
CH2の立ち上がりが2.5V近くになるまでの期間はやっぱり100nSていどのようです。

下は部品を実装したTR03基板です。

TR03のプリント基板の製作については[第431回]で書きました。
こちらもTR05と同じでプリント基板はもう2ヶ月も前に出来ていたのですがそのままになっていました。
TR03は74LS03のトランジスタ版です。
オープンコレクタのNAND回路が4回路あります。
そのうちの1回路分の回路図は[第431回]にあります。

A入力に2MHz、B入力に1MHzのクロックパルスを入れてX出力をオシロスコープで観測しました。

上側(CH1)がA入力(2MHz)で下側(CH2)がX出力です。
X出力はオープンコレクタなので出力がHレベルのときはハイインピーダンスになります。
それでは波形を見ることができませんからX出力には4.7KΩのプルアップ抵抗をつけました。
TR03の場合出力がLからHになるときの遅延時間は200nS近くありそうです。
H期間の途中に大きな落ち込みが見えます。
X出力がLになるのはA、B入力がともにHのときですから大きな落ち込みがあるのはAがHからLに、BがLからHになったときです。
厳密に言えばBがLからHになるのはAがHからLになった後ですからこの落ち込み(A、BがともにHになるとき)は無いはすがなのですがやはりトランジスタ回路自体の遅延のためにわずかな期間H、Hの時が出てしまうようです。
TR05もTR03もトランジスタ版のCPU回路で使うつもりですからこの波形の特徴がCPUの動作に影響を与えないようにすることは出来ると思います。

トランジスタでCPUをつくろう![第449回]
2024.5.16upload

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