幸福の物理

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NchMOS-FETだけでNANDを作った!

FETを完全に理解する必要性

 今日、物理学実験でCMOSロジックとTTLの違いを実験しました。気になるのがそのICの中身。どうやらMOSFETを完全に理解しないといけないらしい・・・。

 という訳でたまたま持っていたNchMOS-FETで色々実験してみました。やっぱり実際に動かすのが学習効率いいですよね!

MOS-FETってなんだっけ?

 詳しい仕組みは本やGoogle先生に聞きました。ポイントはゲートが皮膜で絶縁されていること、ゲートに電圧をかけることでドレインとソースがつながること、でしょうか。つまり、NchMOS-FETはゲート電圧を使ったスイッチってことですね。ゲート電圧が加わっているとスイッチがON、ゲート電圧が加わっていないとスイッチがOFF。

MOS-FETでNOT

 NchMOS-FETでNOTを作るにはこうすればいいらしい。
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二つだけでできるんですね!簡単だ!
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↑実際に動かした様子。左のLEDが入力、右のLEDが出力です。ちゃんと反転してますよね。

NANDはNANDeもつくるれるって部長が

 NchMOS-FETを使ったNANDはこう作ればいいらしい。
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なんとNANDはNOTとほとんど同じ!簡単ですね!

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↑左二つのLEDがそれぞれ入力A,Bを表しています。右のLEDは出力を表しています。これはA=B=0という入力に対してX=1になっていますね。
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↑A=1,B=0という入力に対してX=1になっていますね。
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↑A=0,B=1という入力に対してX=1になっていますね。
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↑おお!A=B=1という入力に対してX=0になってますね!

 写真より分かるかと思いますが、両方の入力が1のときだけ出力が0になってます。これぞNANDですね!

 実験より、MOS-FETだけでちゃんと論理回路ができました。やったね!

└(՞ةڼ◔)」<NANDはMOS-FETでもつくれるのかァ~!