Пројектовање и капија помоћу транзистора

Као што многи од нас знају да је интегрисани круг или ИЦ комбинација многих малих кругова у малом пакету који заједно обављају заједнички задатак. Попут оперативног појачала или 555 тајмера, ИЦ је изграђен комбинацијом многих транзистора, јапанки, логичких капија и других комбинованих дигиталних кола. Слично томе, флип-флоп се може направити комбинацијом Логиц Гатеса, а сами Логиц Гатес могу се изградити помоћу неколико транзистора.

Логиц Гатес су основе многих дигиталних електронских кола. Од основних јапанки до микроконтролера, логичка врата чине основни принцип о начину складиштења и обраде битова. Они наводе везу између сваког улаза и излаза система користећи Артхметиц логику. Постоји много различитих врста логичких капија и свака од њих има другачију логику која се користи у различите сврхе. Али фокус овог чланка биће на АНД капији јер ћемо касније градити АНД капију користећи БЈТ транзисторско коло. Узбудљиво зар не? Хајде да почнемо.

И Логичка капија

АНД логичка капија је логичка капија у облику слова Д са два улаза и једним излазом, где је облик Д између улаза и излаза логички круг. Однос између улазних и излазних вредности може се објаснити помоћу доње приказане таблице истине АНД Гате.

Излаз једначина може се лако објаснити употребом логичке једначине АНД Гате, која је К = А к Б или К = АБ. Дакле, за АНД улаз излаз је ХИГХ само када су оба улаза ХИГХ.

Транзистор

Транзистор је полупроводнички уређај са три терминала који се могу повезати са спољним колом. Уређај се може користити као прекидач, а такође и као појачало за промену вредности или контролу проласка електричног сигнала.

За изградњу АНД логичке капије помоћу транзистора користили бисмо БЈТ транзисторе који се даље могу класификовати у две врсте: ПНП и НПН - биполарни спојни транзистори. Симбол кола за сваког од њих може се видети доле.

Овај чланак ће вам објаснити како да направите АНД Гате круг помоћу транзистора. Логика АНД улаза је већ објашњена горе, а да бисмо изградили АНД улаз користећи транзистор, следицемо исту табелу истина приказану горе.

Потребни су дијаграм кола и компоненте

Списак компонената потребних за изградњу АНД улаза помоћу НПН транзистора наведени су на следећи начин:

1. Два НПН транзистора. (Такође можете користити ПНП транзистор ако је доступан)
2. Два отпорника од 10КΩ и један отпор од 4-5КΩ.
3. Једна ЛЕД (диода која емитује светлост) за проверу излаза.
4. Бреадбоард.
5. Напајање А + 5В.
6. Два тастера ПУСХ.
7. Повезивање жица.

Коло представља и улазе А и Б за улаз АНД и излаз К, који такође има напајање + 5В на колектор првог транзистора који је серијски повезан са другим транзистором, а ЛЕД диода је повезана на терминал емитора други транзистор. Улази А и Б повезани су на основни терминал транзистора 1, односно транзистор 2, а излаз К иде на позитивну ЛЕД диоду терминала. Дијаграм у наставку представља горе објашњено коло за изградњу АНД улаза помоћу НПН транзистора.

Транзистори који се користе у овом упутству су БЦ547 НПН транзистор и додати су са свим горе поменутим компонентама у струјно коло, као што је приказано доле.

Ако немате тастере код себе, жице можете да користите и као прекидач додавањем или уклањањем кад год је то потребно (уместо да притиснете тастер). Исто се могло видети на видео снимку где бих користио жице као прекидач повезан на основни терминал за оба транзистора.

Исти склоп када се гради помоћу горе поменутих хардверских компоненти, склоп би изгледао отприлике као на слици испод.

Рад Анд Гате-а помоћу транзистора

Овде ћемо користити транзистор као прекидач и тако, када се напон нанесе преко колекторског терминала НПН транзистора, напон достиже емитерски спој само када основни спој има напон између 0В и напона колектора.

Слично томе, горњи круг би ЛЕД жарио, тј. Излаз је 1 (висок) само када су оба улаза 1 (висока), тј. Када на базном прикључку оба транзистора постоји напон напона. Значи, постојаће правачка путања струје од ВЦЦ (+ 5В напајање) до ЛЕД диоде и даље до земље. Одмарајте се у свим случајевима, излаз ће бити 0 (низак), а ЛЕД лампица ће бити искључена. Све се то може детаљније објаснити разумевањем сваког случаја један по један.

Случај 1: Када су оба улаза нула - А = 0 и Б = 0.

Када су оба улаза А и Б 0, у овом случају не треба притискати ниједно дугме. Ако не користите тастере, уклоните жице повезане са, тастере и основни терминал оба транзистора. Дакле, добили смо оба улаза А и Б као 0 и сада морамо да проверимо излаз, који би такође требало да буде 0 према табели истине АНД гате.

Сада, када се напон доводи преко колекторског терминала транзистора 1, емитер не прима никакав улаз јер је основна вредност терминала 0. Слично томе, емитер транзистора 1 који је повезан на колектор транзистора 2, не испоручује струје или напона, као и основа крајња вриједност транзистора 2 0. Дакле, од 2 ^НД транзистора емитер емитује вредност 0 и као резултат тога, ЛЕД ће бити искључен.

Случај 2: Када су улази - А = 0 и Б = 1.

У другом случају, када су улази А = 0 и Б = 1, коло има први улаз као 0 (ниско), а други улаз као 1 (високо) на базу транзистора 1, односно. Сада, када се напајање од 5 В пренесе на колектор првог транзистора, тада нема промене у фазном помаку транзистора, јер основни терминал има 0 улаза. Који преноси вредност 0 на емитер, а емитер првог транзистора је повезан са колектором другог транзистора у серији, тако да вредност 0 иде у колектор другог транзистора.

Сада други транзистор има високу вредност у основи, тако да би омогућио да иста вредност примљена у колектору пређе на емитер. Али пошто је вредност 0 на колекторском прикључку другог транзистора, зато ће и емитер бити 0, а ЛЕД повезана на емитер не би светлила.

Случај 3: Када су улази - А = 1 и Б = 0.

Овде је улаз 1 (висок) за прву базу транзистора и најнижи за другу базу транзистора. Дакле, тренутна путања започиње од напајања од 5 В до колектора другог транзистора који пролази кроз колектор и емитер првог транзистора, јер је основна вредност терминала висока за први транзистор.

Али у другом транзистору, основна вредност терминала је 0, тако да струја не прелази са колектора на емитер другог транзистора и као резултат тога, лед би и даље био искључен.

Случај 4: Када су оба улаза један - А = 1 и Б = 1.

Последњи случај и овде би требало да су оба улаза висока и повезана су на основне терминале оба транзистора. То значи да кад год струја или напон прођу кроз колектор оба транзистора, база достигне своју засићеност и транзистор проводи.

Практично објашњење, када је напајање + 5В обезбеђено на колекторском терминалу транзистора 1, а такође је и основни терминал засићен, терминал емитора ће добити високу излазну вредност јер је транзистор пристран унапред. Ова висока излаз на одашиљач иде директно на колектор од 2 ^нд транзистора кроз низ везе. Сада је, слично као и код другог транзистора, улаз на колектору висок, ау овом случају је и основни терминал висок, што значи да је и други транзистор такође засићен и да би високи улаз прелазио из колектора у емитер. Овај велики излаз на емитеру иде на ЛЕД који укључује ЛЕД.

Дакле, сва четири случаја имају исте улазе и излазе као стварни АНД логички улаз. Стога смо изградили АНД логичку капију користећи транзистор. Надам се да сте разумели туториал и уживали сте научити нешто ново. Комплетан рад поставке можете пронаћи на видео снимку испод. У нашем следећем упутству такође ћемо научити како се прави ИЛИ капија помоћу транзистора, а НЕ капија помоћу транзистора. Ако имате питања, оставите их у одељку за коментаре испод или користите наша форума за друга техничка питања.