第三種電気主任技術者・2012年度・機械

2012年度 機械 問14

図のような論理回路において、入力A、B及びCに対する出力Xの論理式、並びに入力を A=0A=0、B=1B=1、C=1C=1 としたときの出力Yの値として、正しい組合せを次の1~5のうちから一つ選べ。

2012年度 機械 問14の問題図1

出典:第三種電気主任技術者 2012年度 機械 問14

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正答:(1)

要点

正解は(1)。出力Yについて 入力 A=0,B=1,C=1A=0, B=1, C=1 における動作を追跡します。図の下側にある回路は、前段のNAND回路群の出力を、最終段の3入力NAND回路に入力する構成です。

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正解は(1)です。
出力Xについて
図の上側にある回路は、4つの3入力AND回路と、それらをまとめるOR回路で構成されています。
各AND回路の入力(反転の有無)を読み取ると、上から順に以下のようになります。

  1. A‾⋅B⋅C‾\overline{A} \cdot B \cdot \overline{C}
  2. A⋅B‾⋅C‾A \cdot \overline{B} \cdot \overline{C}
  3. A‾⋅B‾⋅C\overline{A} \cdot \overline{B} \cdot C
  4. A⋅B⋅CA \cdot B \cdot C

出力 XX はこれらの論理和となるため、以下の式で表されます。
X=A‾⋅B⋅C‾+A⋅B‾⋅C‾+A‾⋅B‾⋅C+A⋅B⋅C X = \overline{A} \cdot B \cdot \overline{C} + A \cdot \overline{B} \cdot \overline{C} + \overline{A} \cdot \overline{B} \cdot C + A \cdot B \cdot C

出力Yについて
入力 A=0,B=1,C=1A=0, B=1, C=1 における動作を追跡します。
図の下側にある回路は、前段のNAND回路群の出力を、最終段の3入力NAND回路に入力する構成です。
前段の3つのNAND回路は、それぞれ BC‾\overline{BC}, CA‾\overline{CA}, AB‾\overline{AB} を出力します。したがって、最終段のNAND回路の出力は
Y=BC‾⋅CA‾⋅AB‾‾=AB+BC+CA Y=\overline{\overline{BC}\cdot\overline{CA}\cdot\overline{AB}}=AB+BC+CA
となります。

ここで、B=1,C=1B=1, C=1 であることに着目します。
Y=AB+BC+CA=0⋅1+1⋅1+1⋅0=1 Y=AB+BC+CA=0\cdot 1+1\cdot 1+1\cdot 0=1
したがって、
Y=1 Y = 1
となります。

以上より、正しい組み合わせは(1)です。
以上より、選択肢(1)が正解です。

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