電子部品と論理回路

要点と定義

コンデンサは電荷を蓄える回路素子で、理想的には直流を遮断し交流を通す性質をもつ。ダイオードは電流を主に一方向へ流す半導体素子で、整流に利用される。FPGA（Field Programmable Gate Array）は、論理回路の構成をプログラムできる集積回路である。MOSはMetal-Oxide-Semiconductorの略で、金属、酸化物絶縁膜、半導体から成る構造を示す。ANDは全入力が1のとき出力が1、ORは少なくとも一つの入力が1のとき出力が1、NOTは入力を反転する論理回路である。NANDはANDの出力を反転した回路である。

適用条件と例

理想的なコンデンサでは、直流を加えると充電後に電流が流れず、交流では電流が流れる。ダイオードは電流を主に一方向へ流すため、交流を直流に変換する整流に用いられる。FPGAは製造後や基板への実装後に論理回路の構成をプログラムできる。MOSトランジスタは金属と半導体の間に酸化物絶縁膜をもつ。論理回路では、各ゲートの入出力関係を式にし、フィードバックがある場合は状態の変化後に式を再評価する。

理想的なコンデンサは直流に対して充電後は電流を通さず、交流に対しては電流を通す。この性質をコンデンサの基本的な働きとして区別する。

ダイオードは電流を主に一方向へ流す性質をもち、交流を直流に変換する整流に使われる。コンデンサ、コイル、抵抗器の働きとは区別する。

FPGAは、論理回路を実装した後でも回路構成をプログラムできる集積回路である。これは、特定用途向けに設計されるASICや、記憶を目的とする不揮発性メモリとは異なる。

FPGAは、論理回路を実装した後でも回路構成をプログラムできる集積回路である。この再構成可能性が素子の説明の要点となる。

MOSトランジスタは、金属と半導体の間に酸化物絶縁膜を挟む構造をもつ。MOSという名称はこの構造に対応する。

NANDゲートの関係をX＝NOT(S AND Y)、Y＝NOT(R AND X)と表し、入力Sを一時的に0にするとXは1、Rが1なのでYは0になる。Sを1に戻した後も、式に代入するとXは1、Yは0の状態が保たれる。