発光ダイオード・論理回路

質問

＿ +5V
　　　　　　　　　｜
　　　　　　　　　＞
　　　　　　　　　＞ 抵抗3.3kΩ
　　　　　　　　　＞
　スイッチ　　　 ｜
　　　　1 　　　　▽ 発光ダイオード
　　　　／　　　　￣
　　　／　　　　　｜
　 |￣　 　0￣￣￣￣￣￣￣￣→入力へ
　￣￣
　GND

論理回路を作るときの入力回路なんですけど
なぜスイッチをOFF(1)にすると論理"１"が、
スイッチをON(0)にすると論理"０"を論理回路に入力
出来るんでしょうか？
オームの法則を用いて詳細に教えていただけないでしょうか？
よろしくお願いします

回答No.1

ryuta_mo · ベストアンサー

入力とGNDの間の内部回路は高い抵抗値になっています。
入力インピーダンスと言いICによって違いますが数十キロから数メガのものまであります。
スイッチを開けた状態では+5Vから入力までが３．３KΩ　入力からGNDまでが高い抵抗値になっているので入力-GND間にほぼ５Vの電圧が発生します。
故に入力には１が入り発光ダイオードと抵抗にはほとんど電圧が発生しないので発光ダイオードは光りません。

スイッチを閉じると入力がGNDにつながることになります。
+5Vと入力（GND）の間に５Vの電圧が発生して発光ダイオードが点灯します。

スイッチが開いてる場合
+5V-3.3K-発光ダイオード-入力-入力インピーダンス-GND
のようになります。
入力とGNDの電圧は
入力インピーダンス/(3.3K+入力インピーダンス) *5 [V]になります。
入力インピーダンス>>3.3Kであれば入力-GND間の電圧≒5Vです。

スイッチを閉じた場合
+5V-3.3K-発光ダイオード┬入力-入力インピーダンス ┬GND
　　　　　　　　　　　　　　.　 └───────────┘
となり、入力-GND間の電圧は０です。

お礼

まだちょっとよくわからないところがあるのですが
この説明で大分理解することが出来ました。
ありがとうございました。

回答No.2

t-ripper

発光ダイオード???
その記号はダイオードですが。

まぁ、それは良いとして、直感的にいきましょう。
「入力へ」はややこしいので「出力端子」と書きます

スイッチがoffのとき、出力端子にしか電流は流れる事ができません。
よって、論理「１」を出力します。

スイッチがonのときはGNDと出力端子へ電流が流れていきます。
さて、どっちの方が電流が流れやすいでしょうか。
GNDの抵抗値を０だと考えると、電流のほとんどはGNDの方へ流れていくと分かると思います。

オームの法則(電流の強さは電圧に比例し、抵抗に反比例する)ではこの回路の電流の流れを考えることはできません。

ところでこれは何の論理回路なのでしょう。
NOTにしては変なので。

お礼

わかりづらい回路図なのですがお答えいただきありがとうございました。簡潔ですんなりと理解することができました。
これはNOTとかNANDとかの回路ではなく
真理値表に与えられたものから論理回路を組み上げるときに使う入力回路です。