Ikkita mantiqiy tranzistorli eshiklar: 10 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Men tranzistorli eshiklarni boshqa elektron muhandislardan bir oz boshqacha quraman. Ko'p odamlar tranzistorli eshiklarni qurishda; ularni faqat ijobiy mantiqni hisobga olgan holda yarating, lekin ICdagi eshiklar ikkita mantiqqa ega: ijobiy mantiq va salbiy mantiq. Va men tranzistor eshiklarini ijobiy va salbiy mantiq bilan quraman.

Sakkizta darvoza bo'lsa -da; Bufer, inverter yoki yo'q, va, Nand, Yoki, Nor, Xor va Xnor, ular uchta eshik sxemasidan qilingan. Va siz ikkita mantiqiy eshiklar qurayotganingizda, darvoza qurishda ishlatiladigan uchta sxemalar Inverter yoki Not, Nand va Nor, qolgan eshiklar bu uchta eshikning ikkitasidan yoki undan ko'pidan qilingan.

Nima uchun tranzistorli eshiklarni qurish kerak? Mana, o'z darvozangizni qurishning beshta sababi.

1. Sizda kerakli darvoza yo'q.

2. Siz standart IC darvozasidan ko'ra ko'proq quvvatga ega bo'lgan eshikni xohlaysiz.

3. Siz faqat bitta darvozani xohlaysiz va ICda qolgan eshiklarni isrof qilishni yomon ko'rasiz.

4. Narx, bitta tranzistorli inverter 0,25 dollardan kam, olti burchakli inverter IC esa 1,00 dollar va undan yuqori.

5. Siz darvozalarni yaxshiroq tushunishni xohlaysiz.

1 -qadam: Asboblar va ehtiyot qismlar

Bu yo'riqnomadagi eshiklar - vattli darvozalar, agar siz yuqori vattli eshiklarni qurmoqchi bo'lsangiz, sizga vattning og'ir qismlari kerak bo'ladi.

Jumper simlari

Non paneli

Quvvatlantirish manbai

1 x SN74LS04 IC

2 x kalit

2 ta LED 1 qizil 1 yashil

2 x 820 dyuymli rezistorlar

2 x 1 kΩ ohmli rezistorlar

3 x 10 kΩ ohmli rezistorlar

3 x umumiy maqsadli NPN tranzistorlari, men 2N3904 dan foydalanardim.

2 x umumiy maqsadli PNP tranzistorlari, men 2N3906 dan foydalanardim.

2 -qadam: Ikki tomonlama mantiq

Darvozaning haqiqat jadvaliga qaraganingizda; ikkita kirish yoki darvoza kabi, siz shunday ko'rinadigan haqiqat jadvalini olasiz. Bu Or darvozasi uchun ijobiy haqiqat jadvali. A va B ostida - eshikka kirish, Q - chiqish. 1 1 yoki + 5 voltli mantiqiy qiymatni, 0 esa 0 yoki 0 voltsli mantiqiy qiymatni ifodalaydi. Ko'pchilik tranzistorlardan eshik qurganda, ular mantiqiy qiymati 1 yoki + 5 volt, mantiqiy qiymati esa 0 yoki yo'q. Ammo bu IC -da eshikning chiqishi bilan sodir bo'lmaydi.

Eshikning chiqishi 1 -mantiqiy qiymatdan 0 -mantiqiy qiymatga o'tganda, bu eshikning chiqishi + 5 voltdan tokning chiqishi bilan 0 voltgacha, tokning darvozasiga oqib chiqishi bilan o'tadi. Oqim yo'nalishni o'zgartiradi. Agar siz teskari oqim oqimidan foydalansangiz, bu salbiy mantiq deb ataladi, bu erda 0 volt - 1 mantiqiy qiymat va + 5 volt - 0 mantiqiy qiymat.

Har qanday eshikning chiqishini ulashda bu nima qilishini ko'rish osonroq; LED bilan ketma -ket NPN va PNP tranzistorlari bazasiga. Eshikning chiqishi mantiqiy qiymat 1 bo'lsa, (5 volt), NPN tranzistori yopiladi va NPN tranzistorli ketma -ket LED yonadi. Eshik chiqishi 1 mantiqiy qiymatdan 0 mantiqiy qiymatga (5 voltdan 0 voltgacha) o'tganda, oqim yo'nalishni teskari o'zgartiradi va PPN tranzistor yopilganda NPN tranzistori ochiladi. Bu NPN tranzistorli LEDni ketma -ket o'chiradi va LEDni PNP tranzistorli ketma -ket yonadi.

Mening tranzistorli eshiklarim IC -dagi eshiklar kabi ikkita mantiqqa ega. Eshikning chiqishi mantiqiy qiymat 1 bo'lsa, (5 volt), NPN tranzistori yopiladi va NPN tranzistorli ketma -ket LED yonadi. Eshik chiqishi 1 mantiqiy qiymatdan 0 mantiqiy qiymatga (5 voltdan 0 voltgacha) o'tganda, oqim yo'nalishni teskari o'zgartiradi va PPN tranzistor yopilganda NPN tranzistori ochiladi. Bu NPN tranzistorli LEDni ketma -ket o'chiradi va LEDni PNP tranzistorli ketma -ket yonadi.

3 -qadam: Yo'q yoki inverter darvozasi

Yo'q yoki Inverter darvozasi boshqa 5 ta eshikni yasash uchun zarur bo'lgan 3 ta eshikdan birinchisidir.

Qachonki, (A) inverter darvozasi 0 yoki 0 volt bo'lsa, NPN tranzistori ochiq va chiqishi, (Q) 1 yoki +5 volt bo'ladi va har qanday musbat oqim chiqishi (Q) dan chiqib ketadi.

Qachonki, (A) inverter darvozasi 1 yoki +5 volt bo'lsa, NPN tranzistori yopiladi va chiqish, (Q) 0 yoki 0 volt bo'ladi va har qanday ijobiy oqim tranzistor orqali erga o'tadi.

4 -qadam: Nand Geyt

Nand darvozasi boshqa 5 darvozani yasash uchun zarur bo'lgan uchta darvozaning ikkinchisi.

Nand eshigining (A va B) kirishlari 0 yoki 0 volt bo'lsa, NPN tranzistorlarining ikkalasi ham ochiq va chiqsa, (Q) 1 yoki +5 volts bo'ladi va har qanday musbat oqim chiqishdan chiqadi (Q).

Nand eshigining kirishi (A) 1 yoki +5 volts bo'lsa, A kirishidagi NPN tranzistori yopiladi. Qachonki, Nand eshigining kirish qismi (B) 0 yoki 0 volt bo'lsa, B kirishidagi NPN tranzistori ochiq va chiqish, (Q) 1 yoki +5 volt bo'ladi va har qanday musbat oqim chiqishdan chiqadi (Q).

Nand eshigining kirishi (A) 0 yoki 0 volt bo'lsa, A kirishidagi NPN tranzistori ochiq bo'ladi. Qachonki, Nand eshigining kirish qismi (B) 1 yoki +5 volts bo'lsa, B kirishidagi NPN tranzistori yopiladi va chiqish, (Q) 1 yoki +5 volt bo'ladi va har qanday musbat oqim chiqishdan chiqadi (Q).

Nand eshigining kirishlari (A va B) 1 yoki +5 volt bo'lsa, NPN tranzistorlarining ikkalasi ham yopiladi va chiqish, (Q) 0 yoki 0 volt bo'ladi va har qanday ijobiy oqim tranzistorlar orqali erga o'tadi.

5 -qadam: Nor Gate

Nor darvozasi - boshqa 5 darvozani yasash uchun zarur bo'lgan uchta darvozaning uchinchisi.

Qachonki, Nor darvozasining (A va B) kirishlari 0 yoki 0 volt bo'lsa, NPN tranzistorlarining ikkalasi ham ochiq va chiqsa, (Q) 1 yoki +5 volt bo'ladi va har qanday musbat oqim chiqishdan chiqadi (Q).

Nor darvozasining (A) kirishi 1 yoki +5 volt bo'lsa, A kirishidagi NPN tranzistori yopiladi. Qachonki, (B) Nor darvozasi 0 yoki 0 voltli bo'lsa, B kirishidagi NPN tranzistori ochiq va chiqish, (Q) 0 yoki 0 voltsli va har qanday musbat oqim A kirishidagi tranzistor orqali erga o'tadi..

Nor eshigining (A) kirishi 0 yoki 0 volt bo'lsa, A kirishidagi NPN tranzistori ochiq bo'ladi. Qachonki, Nor darvozasining (B) kirishi 1 yoki +5 volt bo'lsa, B kirishidagi NPN tranzistor yopiladi va chiqish, (Q) 0 yoki 0 volt bo'ladi va har qanday musbat oqim B tranzistori orqali erga o'tadi. kiritish.

Nor darvozasining kirishlari (A va B) 1 yoki +5 volt bo'lsa, NPN tranzistorlarining ikkalasi ham yopiladi va chiqish, (Q) 0 yoki 0 volt bo'ladi va har qanday musbat oqim har ikkisi orqali erga o'tadi. tranzistorlar.

6 -qadam: bufer

Tampon bir xil ikkita eshikdan foydalanadi; ketma -ket ikkita Yo'q yoki Inverter eshiklari.

Birinchi invertor eshigining kirishi (A) 0 yoki 0 volt bo'lsa, NPN tranzistori ochiq va chiqish ikkinchi inverterning kirishiga 1 yoki +5 volt bo'ladi. Ikkinchi invertor eshigining kirishi 1 yoki +5 volt bo'lsa, NPN tranzistori yopiladi va chiqish, (Q) 0 yoki 0 volt bo'ladi va har qanday ijobiy oqim tranzistor orqali erga o'tadi.

Birinchi invertor eshigining kirishi (A) 1 yoki +5 volt bo'lsa, NPN tranzistori yopiladi va chiqish ikkinchi inverterning kirishiga 0 yoki 0 volt bo'ladi. Ikkinchi invertor eshigining kirishi 0 yoki 0 volt bo'lsa, NPN tranzistori ochiq va chiqishi, (Q) 1 yoki +5 volt bo'ladi va har qanday musbat oqim chiqishi (Q) dan chiqib ketadi.

7 -qadam: Va darvoza

And darvoza - bu Nand darvozasi va ketma -ket "Not" yoki "Inverter" darvozasi.

Kirishlar Nand eshigi bilan bir xil, lekin chiqish Not yoki Inverter darvozasi tomonidan qaytariladi.

And darvozasining kirishlari (A va B) 0 yoki 0 volt bo'lsa, NPN tranzistorlarining ikkalasi ham ochiq bo'lsa, birinchi eshikning chiqishi 1 yoki +5 volts bo'ladi. Inverter eshigining kirishi 1 yoki +5 volt bo'lsa, NPN tranzistori yopiladi va chiqish, (Q) 0 yoki 0 volt bo'ladi va har qanday ijobiy oqim tranzistor orqali erga o'tadi.

And darvozasining kirishi (A) 1 yoki +5 volts bo'lsa, A kirishidagi NPN tranzistori yopiladi. And darvozasining kirish qismi (B) 0 yoki 0 volt bo'lsa, B kirishidagi NPN tranzistorlari ochiq bo'lsa, birinchi eshikning chiqishi 1 yoki +5 volts bo'ladi. Inverter eshigining kirishi 1 yoki +5 volt bo'lsa, NPN tranzistori yopiladi va chiqish, (Q) 0 yoki 0 volt bo'ladi va har qanday ijobiy oqim tranzistor orqali erga o'tadi.

And darvozasining kirish qismi (A) 0 yoki 0 volt bo'lsa, A kirishidagi NPN tranzistori ochiq bo'ladi. And darvozasining kirish qismi (B) 1 yoki +5 volts bo'lsa, B kirishidagi NPN tranzistori yopiladi, birinchi eshikning chiqishi 1 yoki +5 volts bo'ladi. Inverter eshigining kirishi 1 yoki +5 volt bo'lsa, NPN tranzistori yopiladi va chiqish, (Q) 0 yoki 0 volt bo'ladi va har qanday ijobiy oqim tranzistor orqali erga o'tadi.

Nand eshigining kirishlari (A va B) 1 yoki +5 volt bo'lsa, ikkala NPN tranzistorlari yopiladi va birinchi eshikning chiqishi 0 yoki 0 volt bo'ladi. Inverter eshigining kirishi 0 yoki 0 volt bo'lsa, NPN tranzistori ochiq va chiqishi, (Q) 1 yoki +5 volts va har qanday musbat oqim chiqishi (Q) dan chiqib ketadi.

8 -qadam: Yoki darvoza

Or darvozasi - bu Nor darvozasi va ketma -ket emas yoki inverterli eshik.

Kirishlar Nor darvozasi bilan bir xil, lekin chiqish Not yoki Inverter darvozasi tomonidan qaytariladi.

Or darvozasining kirishlari (A va B) 0 yoki 0 volt bo'lsa, NPN tranzistorlarining ikkalasi ham ochiq bo'lsa, birinchi eshikning chiqishi 1 yoki +5 volt bo'ladi. Inverter eshigining kirishi 1 yoki +5 volt bo'lsa, NPN tranzistori yopiladi va chiqish, (Q) 0 yoki 0 volt bo'ladi va har qanday ijobiy oqim tranzistor orqali erga o'tadi.

Or darvozasining kirish qismi (A) 1 yoki +5 volts bo'lsa, A kirishidagi NPN tranzistori yopiladi. Va Nor darvozasining (B) kirishi 0 yoki 0 volt bo'lsa, B kirishidagi NPN tranzistori ochiq va birinchi eshikning chiqishi 0 yoki 0 volt bo'ladi. Inverter eshigining kirishi 0 yoki 0 volt bo'lsa, NPN tranzistori ochiq va chiqishi, (Q) 1 yoki +5 volts va har qanday musbat oqim chiqishi (Q) dan chiqib ketadi.

Or darvozasining (A) kirishi 0 yoki 0 volt bo'lsa, A kirishidagi NPN tranzistori ochiq bo'ladi. Qachonki, Nor darvozasining (B) kirishi 1 yoki +5 volts bo'lsa, B kirishidagi NPN tranzistori yopiladi va birinchi eshikning chiqishi 0 yoki 0 volt bo'ladi. Inverter eshigining kirishi 0 yoki 0 volt bo'lsa, NPN tranzistori ochiq va chiqishi, (Q) 1 yoki +5 volts va har qanday musbat oqim chiqishi (Q) dan chiqib ketadi.

Or darvozasining kirishlari (A va B) 1 yoki +5 volt bo'lsa, ikkala NPN tranzistorlari yopiladi va birinchi eshikning chiqishi 0 yoki 0 volt bo'ladi. Inverter eshigining kirishi 0 yoki 0 volt bo'lsa, NPN tranzistori ochiq va chiqishi, (Q) 1 yoki +5 volts va har qanday musbat oqim chiqishi (Q) dan chiqib ketadi.

9 -qadam: Eksklyuziv Nor darvozasi (Xnor)

Eksklyuziv Nor darvozasi ikkita Nand darvozasi sifatida parallel ravishda ikkita yuqori tranzistorli PNP tranzistorli Nor darvozasi sifatida tuzilgan.

Xnor eshigining (A va B) kirishlari 0 yoki 0 volt bo'lsa, NPN tranzistorlarining ikkalasi ham ochiq va PNP tranzistorlari ham yopiladi. Chiqish (Q) 1 yoki +5 voltni tashkil qiladi va har qanday musbat oqim chiqishdan chiqadi (Q).

Xnor eshigining kirishi (A) 1 yoki +5 volt bo'lsa, A kirishidagi NPN tranzistori yopiladi va PNP tranzistori ochiq bo'ladi. Kirish bilan, Xnor eshigining (B) qiymati 0 yoki 0 volts bo'lsa, B kirishidagi PNP tranzistori yopiladi va NPN tranzistori ochiq bo'ladi. Chiqish, (Q) 0 yoki 0 voltsli va har qanday musbat oqim yopiq tranzistorlar orqali erga o'tadi.

Xnor eshigining kirishi (A) 0 yoki 0 volt bo'lsa, A kirishidagi NPN tranzistori ochiladi va PNP tranzistori yopiladi. Kirish bilan, Xnor eshigining (B) 1 yoki +5 voltsli B kirishidagi PNP tranzistori ochiq va NPN tranzistori yopiladi. Chiqish, (Q) 0 yoki 0 voltsli va har qanday musbat oqim yopiq tranzistorlar orqali erga o'tadi.

Xnor eshigining kirishlari (A va B) 1 yoki +5 volt bo'lsa, ikkala NPN tranzistorlari yopiladi va ikkala PNP tranzistorlari ochiq bo'ladi. Chiqish, (Q) 1 yoki +5 voltni tashkil qiladi va har qanday musbat oqim chiqishdan chiqadi (Q).

10 -qadam: Eksklyuziv yoki darvoza (Xor)

Eksklyuziv yoki darvoza; u uchta asosiy eshikdan foydalanadi, u ikkita Nand darvozasi sifatida parallel ravishda Nor darvozasi sifatida ikkita yuqori tranzistorli PNP tranzistorlari va ketma -ket Not yoki Inverter darvozasi sifatida tuzilgan.

Xor darvozasi kirishlari Xnor darvozasi bilan bir xil, lekin chiqish Not yoki Inverter darvozasi tomonidan qaytariladi.

Xnor eshigining kirishlari (A va B) 0 yoki 0 volt bo'lsa, NPN tranzistorlarining ikkalasi ham ochiq, PNP tranzistorlari ham yopiladi va eshiklarning birinchi to'plamining chiqishi 1 yoki +5 volts bo'ladi. Inverter eshigining kirishi 1 yoki +5 volt bo'lsa, NPN tranzistori yopiladi va chiqish, (Q) 0 yoki 0 volt bo'ladi va har qanday ijobiy oqim tranzistor orqali erga o'tadi.

Xnor eshigining kirishi (A) 1 yoki +5 volt bo'lsa, A kirishidagi NPN tranzistori yopiladi va PNP tranzistori ochiq bo'ladi. Kirish bilan, Xnor eshigining (B) qiymati 0 yoki 0 volts bo'lsa, B kirishidagi PNP tranzistori yopiladi va NPN tranzistori ochiq, inverterning kirishiga 0 yoki 0 volt. Inverter eshigining kirishi 0 yoki 0 volt bo'lsa, NPN tranzistori ochiq va chiqishi, (Q) 1 yoki +5 volts va har qanday musbat oqim chiqishi (Q) dan chiqib ketadi.

Xnor eshigining kirishi (A) 0 yoki 0 volt bo'lsa, A kirishidagi NPN tranzistori ochiladi va PNP tranzistori yopiladi. Kirish bilan, Xnor eshigining (B) 1 yoki +5 voltsli B kirishidagi PNP tranzistorlari ochiq va NPN tranzistorlari yopiladi, 0 yoki 0 voltli invertor kirishiga. Inverter eshigining kirishi 0 yoki 0 volt bo'lsa, NPN tranzistori ochiq va chiqishi, (Q) 1 yoki +5 volts va har qanday musbat oqim chiqishi (Q) dan chiqib ketadi.

Xnor eshigining kirishlari (A va B) 1 yoki +5 volt bo'lsa, ikkala NPN tranzistorlari yopiladi va ikkala PNP tranzistorlari ham ochiq bo'ladi. Ikkinchi inverter eshigining kirishi 1 yoki +5 volt bo'lsa, NPN tranzistor yopiq va chiqish, (Q) 0 yoki 0 voltsli va har qanday ijobiy oqim tranzistor orqali erga o'tadi.

"Elektronika bo'yicha maslahatlar" tanlovida ikkinchi o'rinni egalladi