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ブレッドボードで実践!論理ゲート!

2022/06/06に公開

ゆるコンピュータ科学ラジオというYoutubeチャンネルに触発されて、ブレットボード上で論理ゲートを実際に作ってみました。

準備

購入したもの

電子部品などほとんど売っていない地方に住んでいるため、全て秋月電子通商で注文しました。
ここにあるもの以外にもいくつか購入しましたが、今回使ったものだけを紹介しております。

名前 型番
NPN型トランジスタ 2SC1815L-BL-T92-K
抵抗内蔵LED(赤色) OSR6LU5B64A-12V
カーボン抵抗 100KΩ CSF50J100KB
カーボン抵抗 1KΩ CSF50J1KB
ジャンパーワイヤ 165-012-000(EIC-J-L)
ブレッドボード BB-102
ブレッドボード用DCジャックDIP化キット(完成品) AC-DC-POWER-JACK-DIP
ACアダプター GF12-US0520

スイッチを買い忘れました。

トランジスタ

トランジスタは、ベース、コレクタ、エミッタの3つの足があります。

ベースにわずかな電流を流すと、コレクタに流れた電流が増幅されエミッタから流れ出ます。この性質を利用することで電流のON/OFFを制御できるようになるようです。
まずはトランジスタのスイッチング作用を確認します。
左がベースに電流を流している← →右がベースに電流を流してない

スイッチを買い忘れたので、抵抗(100KΩ)の付け外しで代用しています。

シミュレータ

Web上で電子回路を組めるシミュレータを使って試してから、実物の方で実験しました。
このシミュレータだけでも十分楽しいです。
https://www.falstad.com/circuit/

論理ゲート

NOT

まずはNOTゲートから。

ベースに電流を流すとLEDが消灯し、流れないようにするとLEDが点灯する。

AND

ANDゲートは、トランジスタを直列に繋げば簡単に作ることが出来ました。

ベースに電流が流れなければ、コレクタ-エミッタ間には電流が流れないので、どちらもONになっていないとLEDは光りません。

OR

ORゲートは、トランジスタを並列に繋げば作ることができます。

並列に繋げればどちらか一方さえ流れてくれれば良いので、どちらもOFFの時以外はLEDが光っています。

感想

電子工作っぽいことをしたのは初めてでしたが、パズルみたいで楽しかったです。抵抗の値をどれくらいにすれば良いかに悩みましたが、割と感覚で決めても何とかなってしまいました。(本当はちゃんと計算した方が良い)
たまには、ソフトウェアでなくハードウェアをいじってみるのも気分転換になって良かったです。みなさんも是非試してみてください。

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