Кош логикалык транзистор Гейтс: 10 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Мен транзистордук дарбазаларды башка электроника инженерлеринен бир аз башкача курам. Көпчүлүк адамдар транзистордук дарбазаларды курганда; аларды позитивдүү логиканы эске алуу менен куруңуз, бирок ICs дарбазаларында эки логика бар, оң логика жана терс логика. Мен транзистор дарбазамды оң жана терс логика менен курам.

Сегиз дарбаза болсо да; Буфер, Инвертор же Жок, Жана, Нанд, Же, Нор, Xor жана Xnor, алар үч дарбазалуу схемадан жасалган. Жана кош логикалык дарбазаларды куруп жатканыңызда, дарбазаны куруу үчүн колдонулган үч схема Инвертер же Эмес, Нанд жана Нор болуп саналат, калган дарбазалар ушул үч дарбазанын экиден же андан көпүнөн жасалган.

Эмне үчүн транзистордук дарбазаларды куруу керек? Бул жерде өз дарбазаңызды куруунун беш себеби бар.

1. Сизге керектүү дарбаза жок.

2. Сиз стандарттык дарбазага караганда көбүрөөк күчкө ээ болгон дарбазаны каалайсыз.

3. Сиз бир гана дарбазаны каалайсыз жана IC дарбазасынын калган бөлүгүн текке кетирүүнү жек көрөсүз.

4. Баасы, бир транзисторлуу инвертор 0,25 доллардан азыраак жана он алтылык инвертор IC $ 1,00 жана андан жогору.

5. Сиз дарбазаларды жакшыраак түшүнгүңүз келет.

1 -кадам: Куралдар жана тетиктер

Бул Нускамадагы дарбазалар ¼ ватт дарбазалар болуп саналат, эгерде сиз жогорку ватт менен дарбазаларды кургуңуз келсе, анда сизге ватттын компоненттери керек болот.

Jumper Wires

Breadboard

Электр камсыздоо

1 x SN74LS04 IC

2 x которгучтар

2 х светодиод 1 кызыл 1 жашыл

2 x 820 дюймдук резисторлор

2 x 1 kΩ ¼ w резисторлор

3 x 10 кОмдук резисторлор

3 x NPN жалпы багыттагы транзистор, мен 2N3904 колдондум.

2 x PNP жалпы максаттагы транзистор, мен 2N3906 колдондум.

2 -кадам: Кош логика

Сиз дарбазанын чындык столун карасаңыз; мисалы, эки кириш же дарбаза сыяктуу, сиз чындыктын үстөлүн аласыз. Бул Ор дарбазасы үчүн оң чындык таблицасы. А жана В астында дарбазага кириштер жана Q - чыгуулар. 1 логикалык маанини билдирет 1 же + 5 вольт жана 0 логикалык маанини билдирет 0 же 0 вольт. Ошентип, көпчүлүк адамдар дарбазаны транзистордон курганда, аны логикалык мааниси 1 же + 5 вольт жана логикалык мааниси 0 же жок вольтто курушат. Бирок бул дарбазанын чыгышы менен эмес, ICде.

Дарбазанын чыгышы логикалык 1ден логикалык мааниге 0 өткөндө, ал дарбазанын чыгышы + 5 вольттон токтун чыгышы менен 0 вольтко чейин, дарбазанын чыгышына агып жаткан учурда. Учурдагы багыт башка жакка бурулат. Кайтарылган токтун агымын колдонгондо, бул терс логика деп аталат, мында 0 вольт - 1 логикалык маани жана + 5 вольт - 0 логикалык маани.

Каалаган дарбазанын чыгарылышын туташтырганда бул эмне кылаарын көрүү оңой; LED менен катар NPN транзисторунун жана PNP транзисторунун базасына. Дарбазанын чыгышы логикалык мааниси 1, (5 Вольт) болсо да, NPN транзистору жабык жана NPN транзистору менен катар LED күйөт. Дарбазанын чыгышы логикалык 1ден логикалык мааниге 0, (5 вольттон 0 вольтко) баратканда, ток багытын тескери бурат жана NPN транзистору PNP транзистору жабылганда ачылат. Бул LEDди NPN транзистору менен катар өчүрүп, LEDди PNP транзистору менен катар күйгүзөт.

Менин транзистордук дарбазаларым IC'деги дарбазалар сыяктуу эки логикага ээ. Дарбазанын чыгышы логикалык мааниси 1, (5 Вольт) болсо да, NPN транзистору жабык жана NPN транзистору менен катар LED күйөт. Дарбазанын чыгышы логикалык 1ден логикалык мааниге 0, (5 вольттон 0 вольтко) баратканда, ток багытын тескери бурат жана NPN транзистору PNP транзистору жабылганда ачылат. Бул LEDди NPN транзистору менен катар өчүрүп, LEDди PNP транзистору менен катар күйгүзөт.

3 -кадам: Эмес, же Inverter Gate

Эмес же Инвертор дарбазасы башка 5 дарбазаны жасоо үчүн керектүү 3 дарбазанын биринчиси.

Inverter дарбазасынын кириши (A) 0 же 0 вольт болгондо NPN транзистору ачык жана чыгышы, (Q) 1 же +5 вольтту түзөт жана кандайдыр бир оң ток чыгуудан чыгат (Q).

Киргизүү дарбазасынын кириши (A) 1 же +5 вольт болгондо NPN транзистору жабылат жана чыгаруу, (Q) 0 же 0 вольтту түзөт жана кандайдыр бир оң ток транзистор аркылуу жерге түшөт.

4 -кадам: Нанд Гейт

Нанд дарбазасы башка 5 дарбазаны жасоо үчүн керектүү үч дарбазанын экинчиси.

Кириштер, (A жана B) Nand дарбазасы 0 же 0 вольт болгондо NPN транзисторлору экөө тең ачык жана чыгышы, (Q) 1 же +5 вольт болуп саналат жана кандайдыр бир оң ток чыгуудан чыгат (Q).

Кирүү болгондо, (A) Nand дарбазасы 1 же +5 вольтту түзөт, NPN транзистору жабык. Жана Nand дарбазасынын кириши (B) 0 же 0 вольт болгондо, В киришиндеги NPN транзистору ачык жана чыгаруу, (Q) 1 же +5 вольт болуп саналат жана кандайдыр бир оң ток чыгуудан чыгат (Q).

Кирүү болгондо, (A) Nand дарбазасы 0 же 0 вольтту түзөт, A кирүүдөгү NPN транзистору ачык. Жана Nand дарбазасынын кириши (B) 1 же +5 вольт болгондо N киришиндеги NPN транзистору жабылат жана чыгаруу, (Q) 1 же +5 вольт болуп саналат жана кандайдыр бир оң ток чыгуудан чыгат (Q).

Кириштер, (A жана B) Nand дарбазасы 1 же +5 вольт болгондо, NPN транзисторлорунун экөө тең жабылат жана чыгаруу, (Q) 0 же 0 вольт жана кандайдыр бир оң ток транзисторлор аркылуу жерге түшөт.

5 -кадам: Нор Гейт

Нор дарбазасы башка 5 дарбазаны жасоо үчүн керектүү үч дарбазанын үчүнчүсү.

Нор дарбазасынын кириштери (A жана B) 0 же 0 вольт болгондо NPN транзисторлорунун экөө тең ачык жана чыгышы, (Q) 1 же +5 вольт болуп саналат жана кандайдыр бир оң ток чыгуудан чыгат (Q).

Нор дарбазасынын кириши (A) 1 же +5 вольт болгондо, А кирүүдөгү NPN транзистору жабык болот. Жана Нор дарбазасынын кириши (B) 0 же 0 вольт болгондо N киришиндеги NPN транзистору ачык жана чыгышы, (Q) 0 же 0 вольт жана кандайдыр бир оң ток А киришиндеги транзистор аркылуу жерге түшөт..

Нор дарбазасынын кириши (A) 0 же 0 вольт болгондо, А кирүүдөгү NPN транзистору ачык. Жана Нор дарбазасынын кириши (B) 1 же +5 вольт болгондо N киришиндеги NPN транзистору жабылат жана чыгаруу, (Q) 0 же 0 вольт жана кандайдыр бир оң ток В транзистору аркылуу жерге түшөт. киргизүү.

Нор дарбазасынын кириштери (A жана B) 1 же +5 вольт болгондо, NPN транзисторлорунун экөө тең жабылат жана чыгаруу, (Q) 0 же 0 вольт болуп саналат жана кандайдыр бир оң ток экөө тең жерге түшөт транзисторлор.

6 -кадам: Буфер

Буфер бир эле дарбазанын экөөнү колдонот; эки эмес же Инвертор дарбазасы катар.

Биринчи Inverter дарбазасынын кириши (A) 0 же 0 вольт болгондо NPN транзистору ачык жана чыгаруу экинчи инвертордун киришине 1 же +5 вольт. Экинчи Инвертор дарбазасынын кириши 1 же +5 вольт болгондо NPN транзистору жабылат жана чыгаруу, (Q) 0 же 0 вольт жана кандайдыр бир оң ток транзистор аркылуу жерге түшөт.

Биринчи Inverter дарбазасынын кириши 1 же +5 вольт болгондо NPN транзистору жабылат жана чыгаруу экинчи инвертордун киришине 0 же 0 вольтту түзөт. Экинчи Inverter дарбазасынын кириши 0 же 0 вольт болгондо NPN транзистору ачык жана чыгышы, (Q) 1 же +5 вольтту түзөт жана кандайдыр бир оң ток чыгууну (Q) өчүрөт.

7 -кадам: Жана дарбаза

And дарбазасы - бул Нанд дарбазасы жана Not or Inverter дарбазасы.

Кириштер Нанд дарбазасы менен бирдей, бирок чыгаруу Not же Inverter дарбазасы тарабынан артка кайтарылат.

And дарбазасынын кириштери (A жана B) 0 же 0 вольт болгондо NPN транзисторлорунун экөө тең ачык, биринчи дарбазанын чыгышы 1 же +5 вольт. Inverter дарбазасынын кириши 1 же +5 вольт болгондо NPN транзистору жабылат жана чыгаруу, (Q) 0 же 0 вольт жана кандайдыр бир оң ток транзистор аркылуу жерге түшөт.

And дарбазасынын кириши (A) 1 же +5 вольт болгондо, A кирүүдөгү NPN транзистору жабык болот. Жана And дарбазасынын кириши (B) 0 же 0 вольт болгондо N киришиндеги NPN транзистору ачык, биринчи дарбазанын чыгышы 1 же +5 вольт. Inverter дарбазасынын кириши 1 же +5 вольт болгондо NPN транзистору жабылат жана чыгаруу, (Q) 0 же 0 вольт жана кандайдыр бир оң ток транзистор аркылуу жерге түшөт.

And дарбазасынын кириши (A) 0 же 0 вольт болгондо, А кирүүдөгү NPN транзистору ачык болот. Жана And дарбазасынын кириши (B) 1 же +5 вольт болгондо N киришиндеги NPN транзистору жабык, биринчи дарбазанын чыгышы 1 же +5 вольт. Inverter дарбазасынын кириши 1 же +5 вольт болгондо NPN транзистору жабылат жана чыгаруу, (Q) 0 же 0 вольт жана кандайдыр бир оң ток транзистор аркылуу жерге түшөт.

Нанд дарбазасынын кириштери (A жана B) 1 же +5 вольт болгондо, NPN транзисторлорунун экөө тең жабылат жана биринчи дарбазанын чыгышы 0 же 0 вольт болот. Inverter дарбазасынын кириши 0 же 0 вольт болгондо NPN транзистору ачык жана чыгышы, (Q) 1 же +5 вольтту түзөт жана кандайдыр бир оң ток чыгууну (Q) өчүрөт.

8 -кадам: Же дарбаза

Ор дарбазасы - бул Nor дарбазасы жана Not or Inverter дарбазасы.

Кириштер Нор дарбазасы менен бирдей, бирок чыгаруу Not же Inverter дарбазасы тарабынан артка кайтарылат.

Ор дарбазасынын кириштери (A жана B) 0 же 0 вольт болгондо NPN транзисторлорунун экөө тең ачык, биринчи дарбазанын чыгышы 1 же +5 вольт. Inverter дарбазасынын кириши 1 же +5 вольт болгондо NPN транзистору жабылат жана чыгаруу, (Q) 0 же 0 вольт жана кандайдыр бир оң ток транзистор аркылуу жерге түшөт.

Ор дарбазасынын кириши (A) 1 же +5 вольт болгондо, А кирүүдөгү NPN транзистору жабык болот. Жана Нор дарбазасынын кириши (B) 0 же 0 вольт болгондо, В киришиндеги NPN транзистору ачык жана биринчи дарбазанын чыгышы 0 же 0 вольт. Inverter дарбазасынын кириши 0 же 0 вольт болгондо NPN транзистору ачык жана чыгышы, (Q) 1 же +5 вольтту түзөт жана кандайдыр бир оң ток чыгууну (Q) өчүрөт.

Ор дарбазасынын кириши (A) 0 же 0 вольт болгондо, А кирүүдөгү NPN транзистору ачык. Жана Нор дарбазасынын кириши (B) 1 же +5 вольт болгондо N киришиндеги NPN транзистору жабылат жана биринчи дарбазанын чыгышы 0 же 0 вольт болот. Inverter дарбазасынын кириши 0 же 0 вольт болгондо NPN транзистору ачык жана чыгышы, (Q) 1 же +5 вольтту түзөт жана кандайдыр бир оң ток чыгууну (Q) өчүрөт.

Ор дарбазасынын кириштери (A жана B) 1 же +5 вольт болгондо, NPN транзисторлорунун экөө тең жабылат жана биринчи дарбазанын чыгышы 0 же 0 вольт. Inverter дарбазасынын кириши 0 же 0 вольт болгондо NPN транзистору ачык жана чыгышы, (Q) 1 же +5 вольтту түзөт жана кандайдыр бир оң ток чыгууну (Q) өчүрөт.

9 -кадам: Exclusive Nor Gate (Xnor)

Эксклюзивдүү Нор дарбазасы эки Нанд дарбазасы катары Норл дарбазасы катары эки жогорку транзистор PNP транзистору менен конфигурацияланган.

Xnor дарбазасынын кириштери (A жана B) 0 же 0 вольт болгондо, NPN транзисторлорунун экөө тең ачык жана PNP транзисторлору жабык. Чыгаруу, (Q) 1 же +5 вольтту түзөт жана кандайдыр бир оң ток чыгуудан чыгат (Q).

Кирүү болгондо, (A) Xnor дарбазасы 1 же +5 вольт NPN транзистору жабык жана PNP транзистору ачык. Киргизүү менен, (B) Xnor дарбазасы 0 же 0 вольт, В киришиндеги PNP транзистору жабык жана NPN транзистору ачык. Чыгаруу, (Q) 0 же 0 вольт жана кандайдыр бир оң ток жабык транзисторлор аркылуу жерге түшөт.

Кирүү болгондо, (A) Xnor дарбазасы 0 же 0 вольт болсо, NPN транзистору ачык жана PNP транзистору жабык. Киргизүү менен, Xnor дарбазасынын (B) 1 же +5 вольт, В киришиндеги PNP транзистору ачык жана NPN транзистору жабык. Чыгаруу, (Q) 0 же 0 вольт жана кандайдыр бир оң ток жабык транзисторлор аркылуу жерге түшөт.

Xnor дарбазасынын кириштери (A жана B) 1 же +5 вольт болгондо, NPN транзисторлорунун экөө тең жабык жана PNP транзисторлору ачык. Чыгаруу, (Q) 1 же +5 вольтту түзөт жана кандайдыр бир оң ток чыгуудан чыгат (Q).

10 -кадам: Эксклюзив же дарбаза (Xor)

Эксклюзивдүү же дарбаза; негизги дарбазалардын үчөөнү тең колдонот, ал эки Нанд дарбазасы катары Норл дарбазасы катары эки жогорку транзистор PNP транзистору жана сериядагы Not же Inverter дарбазасы катары конфигурацияланган.

Xor дарбазасынын кириштери Xnor дарбазасы менен бирдей, бирок чыгаруу Not or Inverter дарбазасы тарабынан артка кайтарылат.

Кириштер, (A жана B) Xnor дарбазасы 0 же 0 вольт болгондо, NPN транзисторлорунун экөө тең ачык жана PNP транзисторлору жабык жана дарбазалардын биринчи топтомунун чыгышы 1 же +5 вольт. Inverter дарбазасынын кириши 1 же +5 вольт болгондо NPN транзистору жабылат жана чыгаруу, (Q) 0 же 0 вольт жана кандайдыр бир оң ток транзистор аркылуу жерге түшөт.

Кирүү болгондо, (A) Xnor дарбазасы 1 же +5 вольт, NPN транзистору жабык жана PNP транзистору ачык. Киргизүү менен, (B) Xnor дарбазасы 0 же 0 вольт, В киришиндеги PNP транзистору жабык жана NPN транзистору ачык, 0 же 0 вольт Инвертордун киришине. Inverter дарбазасынын кириши 0 же 0 вольт болгондо NPN транзистору ачык жана чыгышы, (Q) 1 же +5 вольтту түзөт жана кандайдыр бир оң ток чыгууну (Q) өчүрөт.

Кирүү болгондо, (A) Xnor дарбазасы 0 же 0 вольтту түзөт NPN транзистору ачык жана PNP транзистору жабык. Киргизүү менен, (B) Xnor дарбазасы 1 же +5 вольт, В киришиндеги PNP транзистору ачык жана NPN транзистору жабык, 0 же 0 вольт Инвертордун киришине. Inverter дарбазасынын кириши 0 же 0 вольт болгондо NPN транзистору ачык жана чыгышы, (Q) 1 же +5 вольтту түзөт жана кандайдыр бир оң ток чыгууну (Q) өчүрөт.

Кириштер, (A жана B) Xnor дарбазасы 1 же +5 вольт болгондо, NPN транзисторлорунун экөө тең жабык жана PNP транзисторлору ачык. Экинчи Инвертор дарбазасынын кириши 1 же +5 вольт болгондо NPN транзистор жабык жана чыгаруу, (Q) 0 же 0 вольт жана кандайдыр бир оң ток транзистор аркылуу жерге түшөт.

Электрондук кеңештер жана трюктар сынагынан экинчи орунду ээледи