【リレー回路】NAND回路の回路図と動作

NAND回路とは、入力条件のすべてがONしたときのみ、出力条件がOFFする回路です。言い換えると、入力条件のいずれか1ヶでもOFFだと出力条件がONする回路です。

AND回路を反転した回路(NOT AND回路)であることからNAND回路、もしくは否定論理積回路とも呼ばれています。

この記事では、リレー回路で作る「NAND回路」の回路図と動作を解説します。

1.作成するNAND回路の仕様

以下の仕様のNAND回路を作成します。

AND回路の場合「スイッチ(緑)かつスイッチ(赤)が押されたときのみ、ランプ(緑)が点灯する。」仕様になります。

ランプ(緑)の点灯/消灯が出力条件になり、この出力条件がNAND回路はAND回路の逆になります。

2.NAND回路の回路図

NAND回路の回路図は以下のようになります。

今回はNAND回路はリレー(継電器)を使用します。

スイッチ(緑)とスイッチ(赤)を直列にリレーのコイルと接続することにより、AND回路を作ります。

リレーのb接点で信号を反転することにより、ANDの逆であるNAND回路が完成します。

回路図の解説(一連のイメージ)

繰り返しですが、作成するNAND回路は「スイッチ(緑)かつスイッチ(赤)が押されたときのみランプ(緑)が消灯する。」回路です。

スイッチ(緑)とスイッチ(赤)の両方を押していないとき、各々のa接点はOFF(開放)しています。この状態ではリレーのコイルには電流は流れていません。

リレーのコイルに電流は流れていないので、リレーのb接点はON(導通)します。

リレーのb接点はON(導通)すると、ランプ(緑)に電流が流れて点灯します。

赤い矢印は電流が流れていることを表しています。

スイッチ(緑)のみ押したとき、スイッチ(緑)のa接点はON(導通)しますが、スイッチ(赤)のa接点はOFF(開放)しているので、この状態もリレーのコイルには電流は流れません。

スイッチ(赤)のみ押した場合も同様です。

スイッチ(緑)とスイッチ(赤)の両方が押されたとき、各々のa接点はON(導通)してリレーのコイルに電流が流れます。

リレーのコイルに電流が流れてONすると、リレーのb接点はOFF(開放)します。

リレーのb接点がOFF(開放)すると、ランプ(緑)に電流が流れずに消灯します。

このように、リレーのb接点を用いることで出力結果を反転(逆)にすることができます。今回はスイッチ2ヶのAND回路を反転してNAND回路を作成しました。

3.使用する部品

このNAND回路を作成するため、以下のものが必要です。

• 押しボタンスイッチ(a接点有)
• 押しボタンスイッチ(a接点有)
• ランプ
• リレー(b接点有)
• スイッチング電源

私が作成した回路はDC24Vを電源とする回路です。スイッチング電源は24Vを使用しました。

配線の様子です。上記の回路図に則り配線してあります。

4.実際の動作

記事冒頭のGIFと重複しますが、実際の動作は以下のようになります。

スイッチ(緑)かつスイッチ(赤)が押されたときのみ、ランプ(緑)が消灯します。

5.おわりに

リレー回路で作る「NAND回路」の配線と動作を解説しました。

「b接点」はコイルがON(励磁)のときにOFFするもので、特に初学者にとって混乱するポイントだと思います。「b接点は逆の動きをするものだ！」と覚えておけばOKだと思います。

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