Dual Logic Transistör Kapıları: 10 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Diğer elektronik mühendislerinin çoğundan biraz farklı transistör kapıları yapıyorum. Çoğu insan transistör kapıları inşa ederken; bunları yalnızca pozitif mantığı göz önünde bulundurarak oluşturun, ancak IC'lerdeki kapıların iki mantığı vardır, pozitif mantık ve negatif mantık. Ve transistör kapılarımı pozitif ve negatif mantıkla inşa ediyorum.

Sekiz kapısı olmasına rağmen; Tampon, Çevirici veya Değil, Ve, Nand, Or, Nor, Xor ve Xnor, üç kapı devresinden yapılmıştır. Ve ikili mantık kapıları inşa ederken, bir geçit inşa etmek için kullanılan üç devre Inverter or Not, Nand ve Nor'dur, diğer kapılar bu üç kapıdan iki veya daha fazlasından yapılır.

Transistör kapıları neden inşa edilir? İşte kendi kapılarınızı inşa etmek için beş neden.

1. İhtiyacınız olan kapıya sahip değilsiniz.

2. Standart bir kapı IC'sinden daha fazla güç taşıyan bir kapı istiyorsunuz.

3. Sadece bir kapı istiyorsunuz ve diğer kapıları IC'de harcamaktan nefret ediyorsunuz.

4. Maliyet, bir transistörlü İnverter 0,25 dolardan az ve altıgen İnvertör IC 1,00 dolar ve üstü.

5. Kapıları daha iyi anlamak istiyorsunuz.

Adım 1: Araçlar ve Parçalar

Bu Eğitilebilir Kitaptaki kapılar ¼ watt kapılardır, eğer daha yüksek vatlı kapılar inşa etmek istiyorsanız, daha yüksek vatlı bileşenlere ihtiyacınız olacaktır.

Jumper Telleri

ekmek tahtası

Güç kaynağı

1 x SN74LS04 entegresi

2 x Anahtarlar

2 x LED 1 kırmızı 1 yeşil

2 x 820 Ω ¼ w dirençler

2 x 1 kΩ ¼ w dirençler

3 x 10 kΩ ¼ w dirençler

3 x NPN genel amaçlı transistör, 2N3904 kullandım.

2 adet PNP genel amaçlı transistör, 2N3906 kullandım.

Adım 2: Çift Mantık

Bir kapının doğruluk tablosuna baktığınızda; örneğin iki giriş veya geçit gibi, buna benzeyen bir doğruluk tablosu elde edeceksiniz. Bu, bir Or kapısı için pozitif bir doğruluk tablosudur. A ve B'nin altında geçidin girdileri ve Q çıktıdır. 1, 1 veya + 5 volt mantık değerini temsil eder ve 0, 0 veya 0 volt mantık değerini temsil eder. Bu yüzden çoğu insan transistörlerden bir geçit oluşturduğunda, bunu 1 veya + 5 volt mantık değeri ve 0 veya sıfır mantık değeri oluşturur. Ancak, bir IC'de bir geçidin çıktısına olan şey bu değildir.

Bir geçidin çıkışı mantık değeri 1'den mantık değeri 0'a gittiğinde, o geçidin çıkışı, çıkıştan akım akarken + 5 volttan, kapının çıkışına akan akımla 0 volta çıkar. Akım yön değiştirir. Ters akım akışını kullandığınızda buna negatif mantık denir, burada 0 volt – 1 mantık değeri ve + 5 volt – 0 mantık değeridir.

Herhangi bir geçidin çıkışını bağladığınızda bunun ne olduğunu görmek en kolayıdır; bir LED ile seri olarak bir NPN transistörünün ve bir PNP transistörünün tabanına. Kapının çıkışı lojik değer 1, (5 Volt) iken, NPN transistörü kapatılır ve NPN transistör ile seri olan LED yanar. Kapı çıkışı lojik değer 1'den mantık değeri 0'a (5 volt ila 0 volt) gittiğinde, akım yön değiştirir ve PNP transistörü kapanırken NPN transistörü açılır. Bu, LED'i NPN transistörü ile seri olarak kapatır ve LED'i PNP transistörü ile seri olarak yakar.

Transistör kapılarım, IC'lerdeki kapılarla aynı ikili mantığa sahiptir. Kapının çıkışı lojik değer 1, (5 Volt) iken, NPN transistörü kapatılır ve NPN transistör ile seri olan LED yanar. Kapı çıkışı lojik değer 1'den mantık değeri 0'a (5 volt ila 0 volt) gittiğinde, akım yön değiştirir ve PNP transistörü kapanırken NPN transistörü açılır. Bu, LED'i NPN transistörü ile seri olarak kapatır ve LED'i PNP transistörü ile seri olarak yakar.

Adım 3: Değil veya Çevirici Kapısı

Not veya Inverter kapısı, diğer 5 kapıyı yapmak için gereken 3 kapıdan ilkidir.

Evirici geçidinin girişi (A) 0 veya 0 volt olduğunda NPN transistörü açıktır ve çıkışı (Q) 1 veya +5 volttur ve çıkıştan (Q) herhangi bir pozitif akım çıkar.

Çevirici geçidinin girişi (A) 1 veya +5 volt olduğunda NPN transistörü kapanır ve çıkış (Q) 0 veya 0 volttur ve herhangi bir pozitif akım transistör üzerinden toprağa gider.

Adım 4: Nand Kapısı

Nand kapısı, diğer 5 kapıyı yapmak için gereken üç kapıdan ikincisidir.

Nand geçidinin girişleri (A ve B) 0 veya 0 volt olduğunda, NPN transistörlerinin her ikisi de açıktır ve çıkış (Q) 1 veya +5 volttur ve çıkıştan (Q) herhangi bir pozitif akım çıkar..

Nand geçidinin (A) girişi 1 veya +5 volt olduğunda, A girişindeki NPN transistörü kapanır. Ve Nand geçidinin girişi (B) 0 veya 0 volt olduğunda, B girişindeki NPN transistörü açıktır ve çıkış, (Q) 1 veya +5 volttur ve çıkıştan (Q) herhangi bir pozitif akım çıkar..

Nand geçidinin (A) girişi 0 veya 0 volt olduğunda, A girişindeki NPN transistörü açıktır. Ve Nand geçidinin girişi (B) 1 veya +5 volt olduğunda, B girişindeki NPN transistörü kapanır ve çıkış, (Q) 1 veya +5 volttur ve çıkıştan herhangi bir pozitif akım çıkar (Q).

Nand geçidinin girişleri (A ve B) 1 veya +5 volt olduğunda, NPN transistörlerinin her ikisi de kapalıdır ve çıkış (Q) 0 veya 0 volttur ve herhangi bir pozitif akım transistörlerden toprağa gider.

Adım 5: Ne Kapısı

Nor kapısı, diğer 5 kapıyı yapmak için gereken üç kapının üçüncüsüdür.

Nor geçidinin girişleri (A ve B) 0 veya 0 volt olduğunda, NPN transistörlerinin her ikisi de açıktır ve çıkış, (Q) 1 veya +5 volttur ve çıkıştan (Q) herhangi bir pozitif akım çıkar..

Nor geçidinin (A) girişi 1 veya +5 volt olduğunda, A girişindeki NPN transistörü kapanır. Ve Nor geçidinin girişi (B) 0 veya 0 volt olduğunda, B girişindeki NPN transistörü açıktır ve çıkış (Q) 0 veya 0 volttur ve herhangi bir pozitif akım, A girişindeki transistörden toprağa gider..

Nor geçidinin (A) girişi 0 veya 0 volt olduğunda, A girişindeki NPN transistörü açıktır. Ve Nor geçidinin girişi (B) 1 veya +5 volt olduğunda, B girişindeki NPN transistörü kapanır ve çıkış (Q) 0 veya 0 volttur ve herhangi bir pozitif akım B üzerindeki transistörden toprağa gider. giriş.

Nor geçidinin girişleri (A ve B) 1 veya +5 volt olduğunda, NPN transistörlerinin her ikisi de kapalıdır ve çıkış (Q) 0 veya 0 volttur ve herhangi bir pozitif akım her ikisinden de toprağa gider. transistörler.

Adım 6: Tampon

Bir Tampon, aynı kapılardan ikisini kullanır; Seri olarak iki Not veya İnverter kapısı.

İlk İnverter kapısının girişi (A) 0 veya 0 volt olduğunda, NPN transistörü açıktır ve çıkışı, ikinci invertörün girişine 1 veya +5 volttur. İkinci İnverter kapısının girişi 1 veya +5 volt olduğunda NPN transistörü kapanır ve çıkış (Q) 0 veya 0 volttur ve herhangi bir pozitif akım transistör üzerinden toprağa gider.

Birinci İnverter kapısının girişi (A) 1 veya +5 volt olduğunda, NPN transistörü kapanır ve çıkışı, ikinci invertörün girişine 0 veya 0 volttur. İkinci İnverter kapısının girişi 0 veya 0 volt olduğunda NPN transistörü açıktır ve çıkış (Q) 1 veya +5 volttur ve herhangi bir pozitif akım çıkıştan (Q) çıkar.

Adım 7: Ve Kapı

And kapısı, bir Nand kapısı ve seri halinde bir Not veya Çevirici kapısıdır.

Girişler Nand kapısı ile aynıdır, ancak çıkış Not veya Çevirici kapısı tarafından tersine çevrilir.

And geçidinin (A ve B) girişleri 0 veya 0 volt olduğunda, her iki NPN transistör açık olduğunda, birinci geçidin çıkışı 1 veya +5 volttur. Evirici kapısının girişi 1 veya +5 volt olduğunda NPN transistörü kapanır ve çıkış (Q) 0 veya 0 volttur ve herhangi bir pozitif akım transistör üzerinden toprağa gider.

And geçidinin (A) girişi 1 veya +5 volt olduğunda, A girişindeki NPN transistörü kapanır. And geçidinin (B) girişi 0 veya 0 volt olduğunda, B girişindeki NPN transistörü açık, ilk geçidin çıkışı 1 veya +5 volttur. Evirici kapısının girişi 1 veya +5 volt olduğunda NPN transistörü kapanır ve çıkış (Q) 0 veya 0 volttur ve herhangi bir pozitif akım transistör üzerinden toprağa gider.

And geçidinin (A) girişi 0 veya 0 volt olduğunda, A girişindeki NPN transistörü açıktır. And geçidinin (B) girişi 1 veya +5 volt olduğunda, B girişindeki NPN transistörü kapanır, ilk geçidin çıkışı 1 veya +5 volttur. Evirici kapısının girişi 1 veya +5 volt olduğunda NPN transistörü kapanır ve çıkış (Q) 0 veya 0 volttur ve herhangi bir pozitif akım transistör üzerinden toprağa gider.

Nand geçidinin girişleri (A ve B) 1 veya +5 volt olduğunda, NPN transistörlerinin her ikisi de kapalıdır ve ilk geçidin çıkışı 0 veya 0 volttur. Evirici kapısının girişi 0 veya 0 volt olduğunda NPN transistörü açıktır ve çıkış (Q) 1 veya +5 volttur ve herhangi bir pozitif akım çıkıştan (Q) çıkar.

Adım 8: Veya Kapı

Or kapısı, seri halinde bir Nor kapısı ve bir Not veya Çevirici kapısıdır.

Girişler Nor kapısı ile aynıdır, ancak çıkış Not veya Çevirici kapısı tarafından tersine çevrilir.

Or geçidinin (A ve B) girişleri 0 veya 0 volt olduğunda, her iki NPN transistör açık olduğunda, birinci geçidin çıkışı 1 veya +5 volttur. Evirici kapısının girişi 1 veya +5 volt olduğunda NPN transistörü kapanır ve çıkış (Q) 0 veya 0 volttur ve herhangi bir pozitif akım transistör üzerinden toprağa gider.

Or kapısının (A) girişi 1 veya +5 volt olduğunda, A girişindeki NPN transistörü kapanır. Ve Nor geçidinin (B) girişi 0 veya 0 volt olduğunda, B girişindeki NPN transistörü açıktır ve ilk geçidin çıkışı 0 veya 0 volttur. Evirici kapısının girişi 0 veya 0 volt olduğunda NPN transistörü açıktır ve çıkış (Q) 1 veya +5 volttur ve herhangi bir pozitif akım çıkıştan (Q) çıkar.

Or kapısının (A) girişi 0 veya 0 volt olduğunda, A girişindeki NPN transistörü açıktır. Ve Nor geçidinin (B) girişi 1 veya +5 volt olduğunda, B girişindeki NPN transistörü kapanır ve ilk geçidin çıkışı 0 veya 0 volttur. Evirici kapısının girişi 0 veya 0 volt olduğunda NPN transistörü açıktır ve çıkış (Q) 1 veya +5 volttur ve herhangi bir pozitif akım çıkıştan (Q) çıkar.

Or geçidinin (A ve B) girişleri 1 veya +5 volt olduğunda, NPN transistörlerinin her ikisi de kapalıdır ve ilk geçidin çıkışı 0 veya 0 volttur. Evirici kapısının girişi 0 veya 0 volt olduğunda NPN transistörü açıktır ve çıkış (Q) 1 veya +5 volttur ve herhangi bir pozitif akım çıkıştan (Q) çıkar.

9. Adım: Özel Nor Kapısı (Xnor)

Exclusive Nor kapısı, iki üst transistör PNP transistörü ile bir Nor kapısı olarak paralel bağlanmış iki Nand kapısı olarak yapılandırılır.

Xnor geçidinin girişleri (A ve B) 0 veya 0 volt olduğunda, NPN transistörlerinin her ikisi de açık ve her iki PNP transistörü de kapalıdır. Çıkış (Q) 1 veya +5 volttur ve çıkıştan (Q) herhangi bir pozitif akım çıkar.

Xnor geçidinin (A) girişi 1 veya +5 volt olduğunda, A girişindeki NPN transistörü kapanır ve PNP transistörü açıktır. Xnor geçidinin (B) girişi 0 veya 0 volt olduğunda, B girişindeki PNP transistörü kapanır ve NPN transistörü açıktır. Çıkış (Q) 0 veya 0 volttur ve herhangi bir pozitif akım kapalı transistörlerden toprağa gider.

Xnor geçidinin (A) girişi 0 veya 0 volt olduğunda, A girişindeki NPN transistörü açık ve PNP transistörü kapalıdır. Xnor geçidinin (B) girişi 1 veya +5 volt olduğunda B girişindeki PNP transistörü açılır ve NPN transistörü kapalıdır. Çıkış (Q) 0 veya 0 volttur ve herhangi bir pozitif akım kapalı transistörlerden toprağa gider.

Xnor geçidinin (A ve B) girişleri 1 veya +5 volt olduğunda, NPN transistörlerinin ikisi de kapalı ve her iki PNP transistörü de açıktır. Çıkış (Q) 1 veya +5 volttur ve çıkıştan (Q) herhangi bir pozitif akım çıkar.

Adım 10: Özel veya Kapı (Xor)

Özel Veya kapısı; anahtar kapıların üçünü de kullanır, iki üst transistör PNP transistörü ve seri olarak bir Not veya Inverter kapısı ile bir Nor kapısı olarak paralel olarak bağlanan iki Nand kapısı olarak yapılandırılır.

Xor kapısı girişleri, Xnor kapısı ile aynıdır, ancak çıkış Not veya Çevirici kapısı tarafından tersine çevrilir.

Xnor geçidinin girişleri (A ve B) 0 veya 0 volt olduğunda, NPN transistörlerinin her ikisi de açık ve her iki PNP transistör kapalı ve birinci kapı setinin çıkışı 1 veya +5 volttur. Evirici kapısının girişi 1 veya +5 volt olduğunda NPN transistörü kapanır ve çıkış (Q) 0 veya 0 volttur ve herhangi bir pozitif akım transistör üzerinden toprağa gider.

Xnor geçidinin (A) girişi 1 veya +5 volt olduğunda, A girişindeki NPN transistörü kapanır ve PNP transistörü açıktır. Xnor geçidinin (B) girişi 0 veya 0 volt olduğunda, B girişindeki PNP transistörü kapalı ve NPN transistörü açık, İnvertörün girişine 0 veya 0 volt. Evirici kapısının girişi 0 veya 0 volt olduğunda NPN transistörü açıktır ve çıkış (Q) 1 veya +5 volttur ve herhangi bir pozitif akım çıkıştan (Q) çıkar.

Xnor geçidinin (A) girişi 0 veya 0 volt olduğunda, A girişindeki NPN transistörü açık ve PNP transistörü kapalıdır. Xnor geçidinin (B) girişi 1 veya +5 volt olduğunda B girişindeki PNP transistörü açık ve NPN transistörü kapalı, İnvertörün girişine 0 veya 0 volt. Evirici kapısının girişi 0 veya 0 volt olduğunda NPN transistörü açıktır ve çıkış (Q) 1 veya +5 volttur ve herhangi bir pozitif akım çıkıştan (Q) çıkar.

Xnor geçidinin girişleri (A ve B) 1 veya +5 volt olduğunda, NPN transistörlerinin her ikisi de kapalı ve her iki PNP transistör de açık İkinci İnverter kapısının girişi 1 veya +5 volt olduğunda NPN transistör kapalıdır ve çıkış (Q) 0 veya 0 volttur ve herhangi bir pozitif akım transistör üzerinden toprağa gider.

Elektronik İpuçları ve Püf Noktaları Yarışmasında İkincilik