jinyux’s diary

IT業界初心者です。勉強したことをまとめています。

トランジスタと論理ゲート(AND・NANDゲート)

AND演算

AND演算は2つの入力のどちらもが1のとき、1を出力する論理演算である。それ以外の入力パターンの場合は0を出力する。このことからALL演算とみなすこともできる(すべての入力が1ならば1を出力、それ以外は0)。AND演算の真理値表を以下に示す。

A B AND
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1

ANDゲート

以下にANDゲートの回路図を示す。

左側の破線で囲んだ部分がNANDゲートとなり、その出力をNOTゲートに接続することによりAND演算の出力を得る。A, Bの少なくともひとつの入力が0ボルトの場合、0ボルトが入力されたP型FETがON状態になり電源(ここでは1.2ボルトとする)とCが接続される。同時に、N型FETもどちらかがもしくは両方OPEN状態なので、Cがアースに接続されることはない。それゆえNANDゲートの出力Cには1.2ボルトが出力され、NOTゲートを経由してDには0ボルトが出力される。一方、AとBどちらも1.2ボルトが入力されると、P型FETどちらもOPEN状態になり、Cは電源と接続されない。またN型FETはどちらもON状態なのでCはアースと接続される。そのため、Cには0ボルトが出力される。これをNOTゲートを経由するとDには1ボルトが出力される。