電子ブロックで体感するAND・OR・NOT回路
前回からの続き。
さらに...
- 回路図で見るスイッチは、手動で押すことによって、豆電球を点灯あるいは消灯する。
- 連携させるためには、豆電球の点灯あるいは消灯を次のスイッチ操作とする必要があるのだ。
- 果たして、電気的なオン・オフを次のスイッチ操作に利用できるのか?という検証でもある。
以上の検証をするには、実際に電気回路を作ってみる必要がある。
- しかし、実際に部品と基盤を調達するのは面倒だ。
- そう言えば、レゴ感覚(ちょっと違うか?)で電気回路を作れてしまうおもちゃが、かつてあった。
- そう、電子ブロックだ!
- さっそく盆に、実家の押し入れの奥をガサゴソ探してみると...
数十年の時を経て、電子ブロックが見つかった!
ブロックの制限
- この電子ブロックで、電気的なオン・オフで動作するAND・OR・NOT回路を作ってみようと思った。
- ところが、作業を始めてすぐに、かなり難問だと気付いた。
- 回路自体は想像できるのだけど、それを実現するブロックが足りないのだ。
- リード線ブロックなら、抵抗やコンデンサ ブロックの配線まで活用して何とか代用できる。
- しかし、スイッチの役割を担うトランジスタ ブロックはたったの二つしかないのだ。
悩んだ...。どうする?
電子ブロック for iPad
問題はあっけなく解決した。
- 素晴らしい!時代は進んだ。
- これなら、過大な電流を流して部品を壊してしまう不安も気にせずに、思いきり自由に試せる。
- ブロックの数に制限はなく、いくつでも使いたいだけ配置できるのだ。
- 電子ブロックを持っていない人も、iPadなら持っているかもしれない。
- しかも、この電子ブロック for iPadは、無料アプリケーションである。
早速ダウンロードして、それぞれの回路を作ってみた。
AND回路
- 両方のスイッチを押した時だけ、点灯する。
NOR回路(OR + NOT)
本来はXOR回路(桁上がりを無視した加算回路になる)まで連携させてみたかったのだが、8×6のブロックエリアにNOT回路×2、AND回路×2、OR回路×1を配置するのは、自分の技術ではちょっと無理そう。(赤枠内の部分)
- ちなみに、電子ブロックのトランジスタは、ラジオ等の微弱電流の増幅作用を目的としたもので、本来のCPUで使われているトランジスタとは異なる。
- よって、上記の回路は実際のCPUで使われている論理回路とは全く異なる。
- 実際には、電界効果トランジスタ(でんかいこうかトランジスタ、Field effect transistor、FET)と呼ばれる部品で構成される。
- 基本的なデジタル回路 〜こんびねーしょんが大切〜
- あくまでも、電気的なオン・オフで論理回路が作れること、それを連携できること、の検証のために作った回路である。