Transistörler kullanarak bir ve geçidi tasarlama

Çoğumuzun bildiği gibi bir Entegre Devre veya IC, birlikte bir ortak görevi yerine getiren küçük bir paketteki birçok küçük devrenin bir kombinasyonudur. Bir Operasyonel Amplifikatör gibi veya 555 Zamanlayıcı IC, birçok Transistör, Flip-Flop, Mantık Kapısı ve diğer kombinasyonel dijital devrelerin kombinasyonu ile oluşturulmuştur. Benzer şekilde, bir Flip-Flop, Mantık Kapılarının bir kombinasyonu kullanılarak oluşturulabilir ve Mantık Kapılarının kendisi birkaç Transistör kullanılarak oluşturulabilir.

Mantık Kapıları, birçok dijital elektronik devrenin temelidir. Temel Flip-Floplardan Mikrodenetleyicilere Mantık kapıları, bitlerin nasıl saklandığı ve işlendiği konusunda temel ilkeyi oluşturur. Bir Arthmetik mantık kullanarak bir sistemin her girişi ve çıkışı arasındaki ilişkiyi belirtirler. Birçok farklı mantık kapısı türü vardır ve her birinin farklı amaçlar için kullanılan farklı bir mantığı vardır. Ancak bu makalenin odak noktası AND Kapısı olacak çünkü daha sonra bir BJT transistör devresi kullanarak bir AND Geçidi inşa edeceğiz. Heyecan verici değil mi? Başlayalım.

AND Mantık Kapısı

AND mantık geçidi, iki giriş ve bir tek çıkışa sahip D şeklinde bir mantık geçididir; burada, giriş ve çıkış arasındaki D şekli mantık devresidir. Giriş ve çıkış değerleri arasındaki ilişki, aşağıda gösterilen AND Gate Truth Table kullanılarak açıklanabilir.

Denklem çıktısı, Q = A x B veya Q = AB olan AND Geçidi Boole Denklemi kullanılarak kolayca açıklanabilir. Bu nedenle, bir AND kapısı için çıkış YÜKSEK iki girişler sadece YÜKSEK.

Transistör

Transistör, harici bir devreye bağlanabilen üç terminali olan yarı iletken bir cihazdır. Cihaz, bir anahtar olarak ve ayrıca değerleri değiştirmek veya bir elektrik sinyalinin geçişini kontrol etmek için bir amplifikatör olarak kullanılabilir.

İçin bir transistör kullanarak bir VE mantık kapısı bina: Biz ayrıca iki tipe sınıflandırılabilir BJT transistör kullanarak olacağını PNP ve NPN - Bipolar Junction Transistörler. Her birinin devre sembolü aşağıda görülebilir.

Bu makale size transistör kullanarak AND Gate devresinin nasıl kurulacağını açıklayacaktır . Bir AND geçidinin mantığı yukarıda zaten açıklanmıştır ve bir transistör kullanarak bir AND geçidi oluşturmak için yukarıda gösterilen doğruluk tablosunun aynısını takip edeceğiz.

Devre Şeması ve Gerekli Bileşenler

Bir NPN transistörü kullanarak bir AND geçidi oluşturmak için gerekli bileşenlerin listesi aşağıdaki gibi listelenmiştir:

1. İki NPN transistörü. (Varsa PNP transistörünü de kullanabilirsiniz)
2. İki 10KΩ direnç ve bir 4-5KΩ direnç.
3. Çıkışı kontrol etmek için bir LED (Işık Yayan Diyot).
4. Bir Breadboard.
5. A + 5V Güç kaynağı.
6. İki PUSH düğmesi.
7. Kabloları Bağlama.

Devre, hem AND geçidi hem de Çıkış için A ve B girişlerini temsil eder, Q aynı zamanda ikinci transistöre seri olarak bağlanan birinci transistörün toplayıcısına + 5V beslemesi olan ve verici terminaline bir LED bağlanır. ikinci transistör. A ve B girişleri sırasıyla Transistör 1 ve Transistör 2'nin temel terminaline bağlanır ve Q çıkışı pozitif terminal LED'ine gider. Aşağıdaki diyagram, NPN Transistör kullanarak bir AND geçidi oluşturmak için yukarıda açıklanan devreyi temsil eder.

Bu eğitimde kullanılan Transistörler BC547 NPN Transistördür ve aşağıda gösterildiği gibi devrede yukarıda belirtilen tüm bileşenlerle birlikte eklenmiştir.

Yanınızda basma düğmeleri yoksa, gerektiğinde ekleyerek veya çıkararak (anahtara basmak yerine) kabloları anahtar olarak da kullanabilirsiniz. Aynısı, telleri her iki transistör için de baz terminale bağlı bir anahtar olarak kullanacağım videoda da görülebilir.

Yukarıda belirtilen donanım bileşenleri kullanılarak aynı devre kurulduğunda, devre aşağıdaki görüntüdeki gibi görünecektir.

Transistör Kullanarak And Gate'in Çalışması

Burada transistörü bir anahtar olarak kullanacağız ve bu nedenle, NPN transistörünün Toplayıcı terminalinden bir voltaj uygulandığında, voltaj Verici Kavşağına yalnızca Temel Bağlantı 0V ile Toplayıcı Voltajı arasında bir voltaj beslemesi olduğunda ulaşır.

Benzer şekilde, yukarıdaki devre LED'in parlamasını sağlar, yani çıkış yalnızca her iki giriş 1 (Yüksek) olduğunda, yani her iki transistörün temel terminalinde bir voltaj kaynağı olduğunda 1 (Yüksek) olur. Yani, VCC'den (+ 5V güç kaynağı) LED'e ve daha da toprağa doğru düz bir akım yolu olacaktır. Her durumda dinlenin, çıkış 0 (Düşük) olacak ve LED KAPALI olacaktır. Bunların hepsi, her bir durumu tek tek anlayarak daha ayrıntılı olarak açıklanabilir.

Durum 1: Her iki giriş de sıfır olduğunda - A = 0 & B = 0.

A ve B girişlerinin her ikisi de 0 olduğunda, bu durumda herhangi bir butona basmanıza gerek yoktur. Basmalı düğmeleri kullanmıyorsanız, her iki transistörün de bağlı olan tellerini, basma düğmelerini ve taban terminalini çıkarın. Böylece, her iki A ve B girişini de 0 olarak aldık ve şimdi çıkışı kontrol etmemiz gerekiyor, bu da AND geçit doğruluk tablosuna göre 0 olmalıdır.

Şimdi, Transistör 1'in kollektör terminalinden bir voltaj verildiğinde, verici herhangi bir giriş almaz çünkü baz terminal değeri 0'dır. Benzer şekilde, Transistör 2'nin kollektörüne bağlı transistör 1'in vericisi, akım veya gerilim ve ayrıca transistör 2'nin temel terminal değeri 0'dır. Dolayısıyla, ^2. transistörün vericisi 0 değerini verir ve sonuç olarak LED KAPALI olur.

Durum 2: Girişler - A = 0 & B = 1 olduğunda.

İkinci durumda, girişler A = 0 & B = 1 olduğunda, devre birinci girişi sırasıyla 0 (Düşük) ve ikinci girişi 1 (Yüksek) olarak transistör 1 ve 2 tabanına sahiptir. Şimdi, ilk transistörün toplayıcısına 5V'luk bir besleme geçtiğinde, o zaman transistörün faz kaymasında bir değişiklik olmaz, çünkü baz terminal 0 girişe sahiptir. Vericiye 0 değerini geçiren ve birinci transistörün vericisi seri olarak ikinci transistörün kollektörüne bağlanır, böylece 0 değeri ikinci transistörün kollektörüne gider.

Şimdi, ikinci transistör tabanda yüksek bir değere sahiptir, bu nedenle kollektörde alınan aynı değerin yayıcıya geçmesine izin verir. Ancak ikinci transistörün kollektör terminalinde değer 0 olduğu için emitör de 0 olacak ve emitöre bağlı LED yanmayacaktır.

Durum 3: Girişler - A = 1 & B = 0 olduğunda.

Burada giriş, birinci transistör tabanı için 1 (yüksek) ve ikinci transistör tabanı için düşüktür. Bu nedenle, akım yolu 5V güç kaynağından başlayacaktır, çünkü birinci transistörün kollektörü ve vericisinden geçen ikinci transistörün kollektörü, temel terminal değeri birinci transistör için yüksektir.

Ancak ikinci transistörde, temel terminal değeri 0'dır ve bu nedenle, kolektörden ikinci transistörün vericisine hiçbir akım geçmez ve sonuç olarak, led hala yalnızca KAPALI olacaktır.

Durum 4: Her iki giriş de bir olduğunda - A = 1 & B = 1.

Son durum ve burada, her iki transistörün temel terminallerine bağlı olan her iki girişin de yüksek olduğu varsayılır. Bu, her iki transistörün kollektöründen bir akım veya voltaj geçtiğinde, baz doygunluğuna ve transistör iletkenlerine ulaştığı anlamına gelir.

Pratik olarak açıklamak gerekirse, transistör 1'in kollektör terminaline + 5V'luk bir besleme sağlandığında ve aynı zamanda temel terminal doyduğunda, transistör ileri eğimli olduğundan verici terminali yüksek bir çıktı alacaktır. Vericideki bu yüksek çıkış, bir seri bağlantı yoluyla doğrudan ^2. transistörün kollektörüne gider. Şimdi, benzer şekilde ikinci transistörde, kollektördeki giriş yüksektir ve bu durumda, baz terminal de yüksektir, yani ikinci transistör de doymuş durumda ve yüksek giriş kollektörden emitöre geçecektir. Vericideki bu yüksek çıkış, LED'i AÇIK hale getiren LED'e gider.

Bu nedenle, dört durumun tümü gerçek AND mantık geçidi ile aynı giriş ve çıkışlara sahiptir. Bu nedenle, bir Transistör kullanarak bir AND Logic geçidi oluşturduk. Umarım öğreticiyi anladınız ve yeni bir şeyler öğrenmekten keyif aldınız. Kurulumun tam çalışması aşağıdaki videoda bulunabilir. Bir sonraki yazıda da nasıl oluşturulacağını öğreneceksiniz VEYA kapısı transistör kullanarak ve Transistör kullanarak kapıyı DEĞİL. Herhangi bir sorunuz varsa, aşağıdaki yorum bölümüne bırakın veya diğer teknik sorular için forumlarımızı kullanın.