フィードバック付きデジタルロジック

単純なゲートと組み合わせ論理回路を使用すると、任意の入力状態に対して明確な出力状態があります。たとえば、ORゲートの真理値表を見てください。

入力状態の4つの可能な組み合わせ（0-0、0-1、1-0、および1-1）のそれぞれに対して、1つの明確な明確な出力状態があります。カスケード接続された多数のゲートを処理する場合でも、単一のゲートを処理する場合でも、その出力状態は、回路内のゲートの真理値表によって決定されます。

ただし、出力から入力の1つに信号フィードバックを与えるようにこのゲート回路を変更すると、奇妙なことが起こり始めます。

Aが1の場合、出力は必須 同様に1になります。これがORゲートの性質です。「高」（1）入力は、出力を「高」（1）に強制します。ただし、Aが「低」（0）の場合、真理値表の出力の論理レベルまたは状態を保証することはできません。

出力はORゲートの入力の1つにフィードバックされ、ORゲートへの1つの入力が出力1になることがわかっているため、この回路は、Aが1になると、1つの出力状態で「ラッチ」します。が0の場合、出力は0または1のいずれかになります。回路の前の状態によって異なります！

上記の真理値表を完成させる適切な方法は、ラッチという単語を挿入することです。 疑問符の代わりに、Aが0のときに出力が最後の状態を維持することを示します。

フィードバックを使用するデジタル回路は、マルチバイブレータと呼ばれます。 。 ORゲートで調べた例は、いわゆる双安定の非常に単純な例でした。 マルチバイブレータ。 2つのいずれかで安定して保持できるため、「双安定」と呼ばれます。 可能な出力状態、0または1。

単安定もあります 1つしかないマルチバイブレータ 安定した出力状態（他の状態は瞬間的です）。これについては後で説明します。および astable 安定した状態を持たないマルチバイブレータ（出力0と1の間で前後に振動します）。

非常に単純な非安定マルチバイブレータは、出力が入力に直接フィードバックされるインバータです。

入力が0の場合、出力は1に切り替わります。その1つの出力は1として入力にフィードバックされます。入力が1の場合、出力は0に切り替わります。その0の出力は0として入力にフィードバックされます。サイクルが繰り返されます。

結果は、ソリッドステート（半導体）インバーターゲートで実装された場合、高周波（数メガヘルツ）発振器になります：

リレーロジックを実装すると、結果として得られるオシレーターはかなり遅くなり、オーディオ範囲内の周波数で循環します。

ブザー またはバイブレーター このように形成された回路は、初期の無線回路で広く使用され、安定した低電圧DC電力を脈動DC電力に変換し、変圧器を介して電圧を上げて、真空管アンプの動作に必要な高電圧を生成する方法として使用されました。 。

ヘンリーフォードのエンジニアはまた、ブザー/変圧器回路を使用して、モデルTの自動車エンジンのスパークプラグを操作するための連続的な高電圧を作成しました。

ソリッドステート回路エンジニアは、古い機械式ブザー（バイブレーター）回路から用語を借りて、2つ以上のバイブレーターが相互にリンクされた回路をマルチバイブレーターと呼びました。 。後で説明するように、「バイブレータ」が1つしかない前述の非安定マルチバイブレータは、より一般的には複数のゲートで実装されます。

最も興味深く広く使用されているマルチバイブレータは双安定の種類であるため、ここで詳細に説明します。

関連するワークシート：

• ラッチ回路ワークシート