エンベデッドシステムスペシャリスト試験 令和3年度 秋期 午前II 問13

【正解】ウ

追加する二つの入力をX、Y、元のANDゲートへ直接入る下側の入力をZとします。ウでは、二つのダイオードの共通点が抵抗によってVccへプルアップされています。X又はYのどちらかがLなら、その入力側へ向かうダイオードが順方向に導通し、共通点をL付近へ引き下げます。XとYがともにHのときだけ両ダイオードが導通せず、抵抗によって共通点がHになります。したがって、この部分は正論理のダイオードANDとして働き、共通点はX∧Yです。既存の2入力ANDでZとのANDを取るので、出力は（X∧Y）∧Zとなり、3入力ANDが得られます。

アの回路は誤りです。ダイオードの向きはウと同じですが、共通点が接地側へプルダウンされており、XとYがともにHでも共通点を確実にHにできません。イの回路は誤りです。接地側へのプルダウンと逆向きのダイオードの組合せは、X又はYの一方がHなら共通点がHになるダイオードORであり、出力は（X∨Y）∧Zです。エの回路は誤りです。プルアップに対してダイオードが逆向きなので、X又はYがLでも共通点をLへ引き下げられず、3入力の全てを判定できません。

【ポイント】 ダイオード論理では、抵抗が未駆動時の既定レベルを決め、ダイオードの向きがどの入力レベルで共通点を拘束するかを決めます。 ANDを確認するときは、「一つでもLなら出力L、全てHのときだけ出力H」になるかを追います。