第三種電気主任技術者（電験三種） 過去問
令和3年度（2021年）
問64 (機械 問64)
問題文
情報の一時的な記憶回路として用いられるフリップフロップ（FF）回路について、次の問に答えよ。
クロックパルスの立ち下がりで動作する二つのT-FFを用いた図の回路を考える。この回路において、クロックパルスCに対する回路の出力Q1及びQ2のタイムチャートとして、正しいものを次の（ 1 ）〜（ 5 ）のうちから一つ選べ。
クロックパルスの立ち下がりで動作する二つのT-FFを用いた図の回路を考える。この回路において、クロックパルスCに対する回路の出力Q1及びQ2のタイムチャートとして、正しいものを次の（ 1 ）〜（ 5 ）のうちから一つ選べ。
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問題
第三種電気主任技術者（電験三種）試験 令和3年度（2021年） 問64（機械 問64） （訂正依頼・報告はこちら）
情報の一時的な記憶回路として用いられるフリップフロップ（FF）回路について、次の問に答えよ。
クロックパルスの立ち下がりで動作する二つのT-FFを用いた図の回路を考える。この回路において、クロックパルスCに対する回路の出力Q1及びQ2のタイムチャートとして、正しいものを次の（ 1 ）〜（ 5 ）のうちから一つ選べ。
クロックパルスの立ち下がりで動作する二つのT-FFを用いた図の回路を考える。この回路において、クロックパルスCに対する回路の出力Q1及びQ2のタイムチャートとして、正しいものを次の（ 1 ）〜（ 5 ）のうちから一つ選べ。
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この過去問の解説 （3件）
01
正解は「5」です。
フリップフロップ（FF）回路に関する問題です。
記述はT-FF回路を2個使った回路となります。
よって，クロックパルスの立ち下がりで動作するので
C立下りでQ1が反転し，Q1立下りでQ2が反転することになります。
よって，該当するチャートは「5」となります。
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02
クロックパルスの立ち下がりで動作するT−FFのタイムチャートに関する問題です。
Q1を出力するT−FFは、入力されたクロックパルスが立ち下がるごとに反転した出力を出します。
Q2を出力するT−FFは、入力するクロックパルスにQ1の出力を使用しているので、
Q1の出力が立ち下がる時に反転した出力を出します。
クロックパルスの立ち上がり・立ち下がりのどちらで変化するのか、
クロックパルスとして入力されているのが何か、
を正しく把握するようにしましょう。
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03
前問からの続きとなります。
本問ではクロックパルスの立ち下がりで動作する二つのT-FFを用いたクロックパルスC(入力)に対する回路の出力Q1及びQ2のタイムチャートについて問われています。
まずおさらいとして、T-FF回路の真理値表を見ていきましょう。
真理値表より、入力が1になると出力は反転する法則がある事が分かります。
また問題文中より、立ち下がりで動作するとありますが、これは0→1に立ち上がったときは出力は保持状態となり変化はありませんが、1→0に立ち下がると反転するという性質だと読み解けます。
以上の事を踏まえた上で各選択肢を見ていきましょう。
出力Q1から考えていくと、入力Cのスタートが0に対して変化がなく、入力Cが1に立ち上がっても保持機能の影響で0のままで、入力Cが1から0に立ち下がった時に出力Q1は0→1に動作します。この状態で入力Cが0→1に立ち上がったとしても変化はなく、1→0に立ち下がった時に出力Q1は動作し、これを入力Cの動きに対して断続的に繰り返します。
次に出力Q2を見ていくと、入力は出力Q1となるのでQ1が立ち下がった時に動作するタイムチャートが適切となります。
以上を踏まえるとこちらが適切な解答となります。
この問題はT-FF回路の動作を理解していないと解けない問題と言えます。なのでFF回路の基礎を固めてから取り組まれる事をお薦めいたします。
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