C-MOS IC HC１９３(synchronous up/down binary counter)は４ビットのアップダウンカウンタです。それを下図のように使うと入力のパルスの数に応じた出力電圧が生じます。
Ｄ／Ａ変換のひとつの例として書籍などにも紹介されている回路です。
ここでは出力ＱＡ，ＱＢ，ＱＣ，ＱＤに接続されている抵抗回路網に注目してみます。
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ＨＣ１９３のQＤ，ＱＣ，ＱＢ，ＱＡはカウンタの出力ピンなので００００〜１１１１を出力します。電源電圧Ｖｃｃを＋５［Ｖ］、ＧＮＤを０［Ｖ］と考えると、QＤ，ＱＣ，ＱＢ，ＱＡには０［Ｖ］または５［Ｖ］が出力されます。出力電圧はそこに接続される抵抗（Ｒ−２Ｒラダー抵抗）による分圧で決まります。
ここに出力されるデータによって出力電圧は以下のようになります。
| QD |
QC |
QB |
QA |
出力電圧［Ｖ］ |
| ０ |
０ |
０ |
０ |
0 |
| ０ |
０ |
０ |
1 |
Vcc×1/16＝0.3125 |
| 0 |
0 |
1 |
0 |
Vcc×1/8 ＝0.625 |
| 0 |
1 |
0 |
0 |
Vcc×1/4 ＝1.25 |
| 1 |
0 |
0 |
0 |
Vcc×1/2 ＝2.5 |
| 1/2 |
1/4 |
1/8 |
1/16 |
|
＊ 2進数のビットの重みをそのまま利用できます。
どうしてこのような結果になるのかを実際に計算して確認したいと思います。
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その他のデータの時の出力電圧は以下のようになります。
（抵抗回路網は線形回路で重ねの理が成り立ちます。)
| QD |
QC |
QB |
QA |
出力電圧［Ｖ］ |
| ０ |
０ |
０ |
０ |
0 |
| ０ |
０ |
０ |
1 |
Vcc×1/16＝0.3125 |
| 0 |
0 |
1 |
0 |
Vcc×1/8 ＝0.625 |
| 0 |
0 |
1 |
1 |
Vcc×(1/8+1/16)＝0.9375 |
| 0 |
1 |
0 |
0 |
Vcc×1/4＝1.25 |
| 0 |
1 |
0 |
1 |
Vcc×(1/4+1/16)＝1.5625 |
| 0 |
1 |
1 |
0 |
Vcc×(1/4+1/8) ＝1.875 |
| 0 |
1 |
1 |
1 |
Vcc×(1/4+1/8+1/16)＝2.1875 |
| 1 |
0 |
0 |
0 |
Vcc×1/2＝2.5 |
| 1 |
0 |
0 |
1 |
Vcc×(1/2+1/16)＝2.8125 |
| 1 |
0 |
1 |
0 |
Vcc×(1/2+1/8) ＝3.125 |
| 1 |
0 |
1 |
1 |
Vcc×(1/2+1/8+1/16)＝3.4375 |
| 1 |
1 |
0 |
0 |
Vcc×(1/2+1/4)＝3.75 |
| 1 |
1 |
0 |
1 |
Vcc×(1/2+1/4+1/16)＝4.0625 |
| 1 |
1 |
1 |
0 |
Vcc×(1/2+1/4+1/8) ＝4.375 |
| 1 |
1 |
1 |
1 |
Vcc×(1/2+1/4+1/8+1/16)＝4.6875 |
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