ＡＮＤ回路を作りたい

質問

ある回路を作っていてどうしてもＡＮＤ回路を組む必要が出てきました。
それでネット検索していたら
http://www.geocities.jp/hiroyuki0620785/intercomp/logic/basiclogic/logicAND.htm
こんな回路図を見つけました。
組み方によってはデジタルＩＣよりも省スペース化も図れそうなので（今回はＡＮＤ回路１個のみ必要なので）トライしてみたいのですが、
・ここで使用するダイオードの種類は？小信号用ダイオードでもＯＫでしょうか？
・トランジスタは２ＳＣ１８１５でもＯＫでしょうか？
・抵抗Ｒの値は何を基準に決定すればよいでしょうか？

実際に組み込むのはＰＩＣマイコンを制御する回路で、図中の入力、および電源の電圧は4.5V～6Vの予定です。
素人なのでわかりやすく説明いただけると非常にありがたいです。
よろしくお願いします。

回答No.1

takepon256 · ベストアンサー

＞組み方によってはデジタルＩＣよりも省スペース化も図れそうなので（今回はＡＮＤ回路１個のみ必要なので）トライしてみたいのですが、

いくらディスクリートで組んだとしてもワンゲートロジックのほうが実装面積少なく、かつ確実だと思いますが・・・

http://www.semicon.toshiba.co.jp/product/logic/selection/onegate/index.html

＞・ここで使用するダイオードの種類は？小信号用ダイオードでもＯＫでしょうか？
＞・トランジスタは２ＳＣ１８１５でもＯＫでしょうか？
＞・抵抗Ｒの値は何を基準に決定すればよいでしょうか？

電流はベース電流のみなので小信号用ダイオードで問題なし。（ベースに制限抵抗が必要です）
トランジスタは要求スピード（立ち上がり速度）によっては小信号用FETにする必要があるかもしれない。
抵抗はVceを考慮して
　・トランジスタONしたときにC点でHigh
　・トランジスタOFFしたときにC点でLow
の電圧になるように選定する。

部品種類を減らすならトランジスタのみで構成することも可能。
http://www.ie.u-ryukyu.ac.jp/~wada/digital/gate.html

補足

ありがとうございます。
ワンゲートロジック。こんなのあるんですね。
普通の１４ピンＩＣしか一般では入手できないのかと思いましたが調べたら通販でも入手できるんですね。
勉強のためにトランジスタとダイオードで実験してみてどうしてもだめならこちらを試してみます。

回答No.3

soramist

>小信号用ダイオードでもＯＫでしょうか？
はい。

>トランジスタは２ＳＣ１８１５でもＯＫでしょうか？
はい。

>抵抗Ｒの値は何を基準に決定すればよいでしょうか？
相手側インピーダンスより十分低い抵抗値を設定する必要があります。
PICマイコンであればkΩのレベルですから、このRは500Ω～1kΩ程度にすればよいでしょう。

ところで、この回路図には間違いがあります。
トランジスタ動作の基本であるベース電流を流す仕組みがありません。
10kΩくらいの抵抗を電源とベースとの間に入れる必要があります。
（パスコンが書いてありませんが、これも当然必要です）

ところで、質問には「スペースを小さくしたい・・」というのがあり、これがちょっと気になったので、お節介ながら一言。

省スペースを図るならデジタルICのもんです。
パスコンを含めても、5x10mmサイズに十分まとまるでしょう。
ピン・ピッチも0.95mmですから十分手作業可能です。
http://www.semicon.toshiba.co.jp/openb2b/websearch/productDetails.jsp?partKey=TC7S00FU

参考URL：

http://www.semicon.toshiba.co.jp/openb2b/websearch/productDetails.jsp?partKey=TC7S00FU

お礼

ありがとうございます。
こんな小さいのがあるんですね。
それならこちらのほうが使いやすくてよいかも知れません。
とりあえず勉強のためにアドバイスどおりやってみます。
だめなら小さいのを使ってみます。

回答No.2

info22

・ここで使用するダイオードの種類は？小信号用ダイオードでもＯＫでしょうか？
OKです。1S1588などが安くて入手しやすいかと思います。

・トランジスタは２ＳＣ１８１５でもＯＫでしょうか？
OKです。
安物の高周波用のNPN型Tr(2SCタイプ）なら何でもいいでしょう。

・抵抗Ｒの値は何を基準に決定すればよいでしょうか？
ANDの論理回路としての動作だけなら抵抗は500Ω～5kΩ程度でOKでしょう。
しかし、AND出力を他の論理回路と接続する場合はシンク電流（流れ込み電流）の大きさ次第で、論理0(Lレベル)の規格電圧を超えてしまいますので、接続するPICマイコンから流入するAND回路のLレベル電圧出力時の電圧値が、PICマイコンのLレベル入力電圧の許容範囲以内になることがRを小さく出来ないため、かなり難しいでしょう。
ANDの出力をTrのエミッター・フォロワー回路にしているため困難になっています。もう一段2SCタイプのTr回路を後ろに接続してエミッター接地の回路にすれば解決します。その場合、論理出力はNAND型出力になります。最終段のTrのコレクター抵抗は1kΩ程度で十分です。余裕を持ってPICマイコンに接続できます。

TTL論理ICでは最終段はコレクター接地になっていますので問題無しです。

お礼

ありがとうございます。
素人にはちょっと難しいかも知れませんが、参考にさせていただいて実験してみます。