論理回路は「０、１」デジタルＩＣは「Low、High」で動作を考えます。
とは言っても現実には電子部品ですから「ＸＸボルト、○○アンペア」で動作しますね。
実際に「Lowは何ボルトか？、電流はどれくらい流れるのか？」。これらがわからなければ、何もつなぐことができません。すなわち何も作れないないことになりますね。
そこで今回は、論理回路部品ではなく電子部品としてのデジタルＩＣを見てみることにしましょう。 |
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| デジタル信号には２つのレベルがある |
「２つのレベル」・・・ああ「Low と High」ね！と早合点してはいけません。
「入力レベルと出力レベル」で、それぞれに「Low と High」があり計４つです。
下の表はＴＣ７４ＨＣ０４(東芝半導体)の入出力ＤＣ特性(直流特性)の抜粋です。 |
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VIH：最小3.15V とは、入力をＨiとして認識させるには3.15V以上必要という意味です。
これらを簡単に書けば以下のようになります。
VIH ≧ ３.１５Ｖ VIL ≦ １.３５Ｖ
VOH ≧ ４.１８Ｖ VOL ≦ ０.２６Ｖ
ここで重要なことは、どんな種類のデジタルＩＣでも、次のようになっていることです。
VOL(Max) ＜ VIL(Max) VOH(Min) ＞ VIH(Min)
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これを図示すると右図のようになります。
最低4.18Vで出力したＨｉがなんらかの原因で3.15Vまで低下しても、次段のＩＣはＨｉとして認識するということです。
この「入出力電圧の差」。この場合 4.18-3.15=1.03V が、変化しても良い電圧で「ノイズマージン」といいます。
Ｌｏｗの場合のノイズマージンは、1.35-0.26=1.09Vですね。
ノイズが１Ｖ以下ならば誤動作しないということですね。
アナログ部品では数ｍＶでも性能に影響することからすれば
非常に大きな値です。
これこそがデジタルＩＣの最大の特徴で、多少の温度変化やノイズでは計算を誤らない理由です。 |
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