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現在、「CPUの創りかた」を読んでいます。
この際、コンデンサを使っての放電の際の電流の動きがわかりません。

スイッチがONの時に、コンデンサに充電された電流が手動クロックの方向のグラウンドに流れることは分かります。
この時、電源に繋がっている5Vから出力される電流の挙動です。

書籍では、スイッチONの際に5Vの回路に関しては「この時は無意味は部分」と書かれていますが、実際にはスイッチON時には、5Vの電源からスイッチ方向に対して、電流が流れているのでしょうか?
またこの際スイッチON時のグラウンドに対して、コンデンサの放電の電流と電圧5Vが出力する電流がかかっているのでしょうか?
その時の電流の値と電圧の値はどのような計算で求まるのでしょうか?

ご教授よろしくお願い致します。

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1 件の回答 1

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もちろん「無意味な部分」であるところの +5V-1kΩ-スイッチ-GND にも電流が流れています。スイッチ ON 時のスイッチの抵抗値はミリオーム以下なので 1kΩ に比してほぼ無視できて、よって「無意味な電流」として 5mA が流れる計算になります(この電流は回路的に何の役にも立っていないので本当に無意味です。電池機器でこんな設計していたらぶん殴られます)

スイッチに流れる電流は 1kΩ に流れる電流と 10kΩ に流れる電流の和です(キルヒホッフの法則) 1kΩ に流れる電流は 5mA で一定 10kΩ に流れる電流はキャパシタ 10uF からの放電電流並びに CLOCK の先から流れ込む/流れ出す電流の和ということになります。

CLOCK の先が CMOS マイコンの入力端子なら DC 漏れ電流は pA 以下なので放電電流に比して小さいのでこちらも無視できるため図示されていないようです。

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  • 774RR様  大変分かりやすいコメントありがとうございます。 電流が回路的に役に立っていないことと、キルヒホップの法則を使うことが大変タメになりました。 頂いたコメントを元に自分で調べて勉強したいと思います。 また是非質問に答えて頂けると幸いです。 Commented 2022年7月11日 3:01
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    この回路で CLOCK は積分回路に直接接続されているので、普通の CMOS 回路をつなぐと動作不安定になります。シュミットトリガ式波形整形回路が必要だったり、今時のマイコンだとシュミットトリガ内蔵入力ピンがあるのでそういうピンを選定する必要があります。要注意っスね。
    – 774RR
    Commented 2022年7月11日 4:02
  • 774RR様 追伸ありがとうございます。まだ自分がコメントして頂いた内容までの力がないため、学習してまたこちらをご参考にさせて頂きたいと思います。心優しい説明本当にありがとうございます。 Commented 2022年7月11日 12:01
  • 774RR様 追加で質問で答えて頂きたいのですが、読み進めていてCLOCKの先に2つのシュミットトリガを組んだ回路を見ました。電源をONにすれば、CLOCKの先の先からLを出力する回路であると書いているのですが、ONを押した時にはCLOCK側には電気が流れずグラウンドと繋がっているコンデンサの方向に電気が流れるのではないかと思います。OFFにした時も同じで、スイッチONの方向へ電流が流れていって、CLOCK側には電流が流れないと思います。電圧が溜まっているのは、コンデンサ自体であると思います。しかし、この私の考えではCLOCK側に対して回路を作っている意味がないので、ご教授お願いします。 よろしくお願い致します。 Commented 2022年7月21日 11:55
  • 回路図見ないと答えられないので(一部の人からは推奨されなさそうですが)別質問にしていただくと幸いです。まあオペアンプなり CMOS な IC の入力電流は微小なので無視できるというか無視しちゃっているってあたりかも。
    – 774RR
    Commented 2022年7月21日 23:17

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