Tranzistorlardan XOR darvozasini yarating: 6 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:25

YoKI eshiklari juda foydali, lekin ular juda yaxshi ishlashi mumkin bo'lgan bitta g'alati xususiyatga ega, lekin ba'zi ilovalarda muammolar paydo bo'lishi mumkin. Bu haqiqat, agar ikkala kirish ham bitta bo'lsa, unda chiqish ham bitta bo'ladi. Agar bizda buni xohlamagan dastur bo'lsa, ehtimol biz qo'shuvchi qurayotgan bo'lsak, biz XOR yoki EOR qisqartirilgan Exclusive or Gate deb nomlangan narsani ishlatardik.

1 -qadam: Dizayn

XOR xulq -atvoriga erishishning bir usuli - bu oddiy YO'Q darvozasini olish, keyin ikkala kirish ham ijobiy bo'lgan holat bilan shug'ullanish. Agar biz kirishni "AND" darvozasini bog'lab qo'ysak, bu holat paydo bo'lganda signal olishimiz mumkin. Keyin biz signalni qabul qilib, teskari aylantira olamiz, keyin uni va OR darvozasining chiqishini boshqa VA darvozaga bog'lashimiz mumkin. Bu shuni anglatadiki, har ikkala kirish ham yoqilmagan bo'lsa, OR darvozasi ikkinchi VA eshikdan o'tadi, lekin har ikkala kirish ham yuqori bo'lsa, birinchi va ikkinchi eshik ham yopiladi. OR darvozasi holatidan qat'i nazar, chiqish o'chiriladi.

Oxirgi sxemada men tugatgan bitta sozlash - bu AND/NOT kombinatsiyasini NAND darvozasi uchun almashtirish, bu faqat teskari va eshik. Bu qanday ishlashini keyinroq aniq bo'ladi.

Keling, xuddi shu sxemani yozaylik, lekin tranzistorlar va rezistorlar bilan. Men foydalanadigan tranzistor turi - 2N2222 BJT, bu juda keng tarqalgan (2N4401 va 2N3904 ham ishlaydi). Men 6 ta tranzistor, 3 ta 20k ohmli rezistor, 3 47k ohmli rezistor, 1 510 ohmli rezistor, ikkita tugma va LEDni ishlatardim. Men 5V quvvat manbaiga va 2N2222 uchun 0,1 mA yoki 0,0001A minimal oqimga asoslangan qarshilik qiymatlarini tanladim. Agar siz Ohm qonunidan foydalanib, bu qiymatlar uchun erga to'g'ri qarshilikni hisoblasangiz, siz 50 000 ohm olasiz. 47k ohm pastki NAND darvozasi uchun etarlicha yaqin, lekin nima uchun OR darvozasi uchun pastroq qiymat va ikkinchi AND darvozasining birinchi kiritilishi? Buning sababi shundaki, YoK darvozasini tashkil etuvchi tranzistorlar emitenti boshqa tranzistorning poydevori orqali ulanadi, shuning uchun to'g'ridan -to'g'ri erga emas, balki ikkinchi rezistordan o'tadi. (LEDning joriy cheklovli qarshiligi etarlicha past qiymatdir, bu hisobda ahamiyatsiz).

2 -qadam: Transistorlar, tugmalar va LEDlarni qo'shish

3 -qadam: Rezistorlar qo'shish

4 -qadam: simlarni ulash

Kengashni quvvatlantirish usuli - bu 5V va 500mA maksimal oqimdagi laboratoriya dastgohining quvvat manbaiga elektr relslarini ulash. Xuddi shunday kirishga Arduino -ning 5V va GND pinlariga quvvat ulash orqali erishish mumkin, lekin haqiqatan ham 5V quvvat manbai ishlaydi (lekin komponentlarning portlash xavfini kamaytirish uchun joriy cheklangan bo'lishi tavsiya etiladi).

5 -qadam: sinov va nosozliklarni tuzatish

Endi u ulangan bo'lsa, men sizga o'zingizni sinab ko'rishga ruxsat beraman. Agar tugmachalardan biri yoki boshqasi bosilsa, LED yonishi kerak. Agar ikkalasi ham bosilsa, LED o'chadi.

Umumiy muammolar

1. Agar bitta kirish kerak bo'lgandek ishlamasa va ikkala kirish yoqilgan bo'lsa ham nolga teng bo'lsa, tugma bosilganda OR darvozasidan keladigan AND darvozasi kirishini tekshiring. Agar u past (<2V) bo'lsa, rezistorning ORdan AND darvozasiga o'tadigan qarshiligini kamaytiring.
2. Agar eshik hali ham "OR" darvozasi kabi ishlayotgan bo'lsa, demak, har ikkala kirish ham yoqilganda, "NAND" darvozasidan keladigan "AND" darvozasi kirishiga keladigan kuchlanishni tekshiring. Agar bu ikkala tugma bosilganda ham yuqori bo'lsa, AND eshigidagi tranzistorlar ishlayotganiga ishonch hosil qiling va ikkala tugma bosilganda u erdan erga qarshilikni tekshiring. Agar bu qarshilik yuqori bo'lsa va/yoki kuchlanish past bo'lsa, bu ikkita tranzistorni almashtiring yoki NAND eshiklariga kirishlar qarshiligini kamaytiring.

6 -qadam: Yana xohlaysizmi?

Agar sizga bu ko'rsatma yoqqan bo'lsa, davom eting va Amazonda "Arduino uchun boshlanuvchilar uchun qo'llanma" nomli kitobimni ko'rib chiqing. U elektron sxemalarning asosiy tamoyillarini, shuningdek Arduino dasturlash uchun ishlatiladigan C ++ kodini ko'rib chiqadi.