令和3年度 秋期 午前Ⅱ 問13

✓ これが正解ウ（原典は図。入力 1・入力 2 はそれぞれダイオード（カソードが入力側，アノードが節点側）を経て共通の節点に接続し，節点は抵抗を介して Vcc へ，節点は AND 回路の一方の入力へ。入力 3 は AND 回路の他方の入力へ直結）

解説

カソードを入力側に向け、節点を抵抗でVccへつなぐ形が3入力ANDです。

追加する回路は、入力1と入力2がともにHighのときだけ節点をHighにし、それ以外ではLowにする必要があります。ダイオードのカソードを入力側、アノードを節点側に向け、節点を抵抗でVccにつなぐと、どちらかの入力がLowになったときにそのダイオードを通って電流が流れ、節点はLow付近に引き下げられます。両方の入力がHighならダイオードに電流は流れず、節点は抵抗によってHighに保たれます。つまり節点は入力1と入力2のANDとなり、これと入力3が既存の2入力AND回路に入るので、全体で3入力ANDになります。ダイオードの向きと抵抗の接続先から、節点を引き下げるのか引き上げるのかを読むのがポイントです。

ほかの選択肢はなぜ違うのか

• ア（原典は図。入力 1・入力 2 はそれぞ…：ダイオードの向きは入力側がカソードですが、節点が抵抗で接地されています。節点は常に接地側に引かれ、どの入力からも電流が流れ込まないのでLowのままとなり、出力は入力にかかわらずLowになってしまいます。
• イ（原典は図。入力 1・入力 2 はそれぞ…：アノードを入力側に向け、節点を抵抗で接地した形では、どちらかの入力がHighになるとダイオードを通って節点がHighになります。節点は入力1と入力2のORになるので、全体は3入力ANDではなくORとANDを組み合わせた論理になります。
• エ（原典は図。入力 1・入力 2 はそれぞ…：アノードを入力側に向け、節点を抵抗でVccへつないだ形では、節点は常にHighに引かれ、入力がLowになってもダイオードは逆向きで電流が流れません。入力1と入力2が結果に効かず、出力は入力3だけで決まります。