გააკეთეთ XOR კარიბჭე ტრანზისტორებიდან: 6 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

OR კარიბჭეები ძალიან სასარგებლოა, მაგრამ მათ აქვთ ერთი უცნაური თვისება, რომელიც შეიძლება კარგად იმუშაოს, მაგრამ გარკვეულ პროგრამებში შეიძლება გამოიწვიოს პრობლემები. ეს არის ის ფაქტი, რომ თუ ორივე შეყვანა ერთეულია, მაშინ გამომავალი ასევე არის ერთი. თუ ჩვენ გვქონდა პროგრამა, სადაც ეს არ გვინდოდა, ალბათ ვაშენებდით დამატებას, გამოვიყენებდით რაღაცას სახელწოდებით Exclusive Or Gate, რომელიც შემოკლებით არის XOR ან EOR.

ნაბიჯი 1: დიზაინი

XOR ქცევის მიღწევის ერთ -ერთი გზა არის რეგულარული OR კარიბჭის აღება, შემდეგ კი საქმე, როდესაც ორივე შეყვანა დადებითია. თუ ჩვენ შევაერთებთ AND კარიბჭეს შესასვლელებთან, ჩვენ შეგვიძლია მივიღოთ სიგნალი, როდესაც ეს შემთხვევა გამოჩნდება. ჩვენ შეგვიძლია მივიღოთ ეს სიგნალი, გადავაბრუნოთ იგი, შემდეგ დავაკავშიროთ ის და OR კარიბჭის გამოსავალი სხვა AND კარიბჭესთან. ეს გამოიწვევს ისე, რომ როდესაც არ არის საქმე, რომ ორივე შესასვლელი ჩართულია, OR კარიბჭე უბრალოდ გაივლის მეორე AND კარიბჭეს, მაგრამ როდესაც ორივე შესასვლელი მაღლა იწევს, პირველი AND კარიბჭე დახურავს მეორე AND კარიბჭეს და შეინახავს გამომავალი გამორთულია OR კარიბჭის მდგომარეობის მიუხედავად.

ერთი კორექტირება, რომელიც მე საბოლოოდ გავაკეთე საბოლოო წრეში არის AND/NOT კომბინაციის შეცვლა NAND კარიბჭისთვის, რომელიც მხოლოდ ინვერსიული AND კარიბჭეა. როგორ მუშაობს ეს მოგვიანებით გახდება ცნობილი.

მოდით დავწეროთ იგივე სქემა, ოღონდ ტრანზისტორებითა და რეზისტენტებით. მე გამოვიყენე ტრანზისტორის ტიპი 2N2222 BJT, რომელიც საკმაოდ გავრცელებულია (2N4401 და 2N3904 ასევე მუშაობს). მე გამოვიყენე 6 ტრანზისტორი, 3 20k ohm რეზისტორი, 3 47k ohm რეზისტორი, 1 510 ohm რეზისტორი, ორი ღილაკი და LED. მე ავირჩიე ეს რეზისტორული მნიშვნელობები ჩემი 5 ვ ენერგიის წყაროს საფუძველზე და 0.1 mA, ან 0.0001A მინიმალური დენი 2N2222. თუ იყენებთ ომის კანონს, რომ გამოთვალოთ მიწასთან სწორი წინააღმდეგობა ამ მნიშვნელობებისთვის, თქვენ მიიღებთ 50 000 ოჰმს. 47k ohms საკმაოდ ახლოს არის ქვედა NAND კარიბჭესთან, მაგრამ რატომ არის დაბალი მნიშვნელობა OR კარიბჭისთვის და მეორე AND კარიბჭის პირველი შეყვანა? მიზეზი არის ის, რომ OR კარიბჭის შემდგარი ტრანზისტორების გამცემი მიმაგრებულია სხვა ტრანზისტორის ბაზაზე, ამიტომ გადის მეორე რეზისტორზე და არა პირდაპირ მიწაზე. (LED- ის ამჟამინდელი შემზღუდველი რეზისტორი არის საკმაოდ დაბალი მნიშვნელობა, რაც უმნიშვნელოა ამ გაანგარიშებაში).

ნაბიჯი 2: ტრანზისტორების, ღილაკების და LED- ის დამატება

ნაბიჯი 3: რეზისტორების დამატება

ნაბიჯი 4: მავთულის დამატება

ისე, როგორც მე ვაყენებ ჩემს დაფას არის დენის რელსების მიერთება ლაბორატორიულ სკამზე კვების ბლოკზე დაყენებული 5v და 500mA მაქსიმალური დენით. იგივე შეყვანის მიღწევა შესაძლებელია Arduino– ს 5V და და GND ქინძისთავებზე ენერგიის მიერთებით, მაგრამ ნამდვილად მუშაობს 5v ელექტროენერგიის მიწოდება (თუმცა ახლანდელი შეზღუდული არის რეკომენდებული კომპონენტების აფეთქების რისკის შესამცირებლად).

ნაბიჯი 5: ტესტირება და პრობლემების აღმოფხვრა

ახლა, როდესაც ის შეკერილია, მე მოგცემთ უფლებას, რომ შეამოწმოთ თქვენი საკუთარი. თუ ერთი ან მეორე ღილაკი დაჭერილია, LED უნდა აანთოს. თუ ორივე აიძულა, მაგრამ LED გამორთულია.

საერთო პრობლემები

1. თუ ერთი შეყვანა არ მუშაობს ისე, როგორც უნდა, და თუ ორივე შესასვლელი ჩართულია, მაინც არის ნული, შეამოწმეთ ძაბვა AND კარიბჭის შესასვლელში, რომელიც მოდის OR კარიბჭედან, როდესაც ის იჭერს ღილაკს. თუ ის დაბალია (<2V), შეამცირეთ რეზისტორის წინააღმდეგობა OR– დან AND კარიბჭემდე.
2. თუ კარიბჭე მაინც მუშაობს როგორც OR კარიბჭე, რაც იმას ნიშნავს, რომ როდესაც ორივე შეყვანა არის გამომავალი, შეამოწმეთ ძაბვა, რომელიც შემოდის AND კარიბჭეში, რომელიც მოდის NAND კარიბჭედან. თუ ეს მაღალია ორივე ღილაკის დაჭერისას, დარწმუნდით, რომ AND კარიბჭეში თქვენი ტრანზისტორი მუშაობს და შეამოწმეთ წინააღმდეგობა იქიდან მიწაზე, როდესაც ორივე ღილაკს დააჭერთ. თუ ეს წინააღმდეგობა მაღალია და/ან ძაბვა დაბალია, შეცვალეთ ეს ორი ტრანზისტორი, ან შეამცირეთ შეყვანის წინააღმდეგობა NAND კარიბჭეებთან.

ნაბიჯი 6: გსურთ მეტი?

თუ მოგეწონათ ეს ინსტრუქცია, წადით და შეამოწმეთ ჩემი წიგნი ამაზონზე სახელწოდებით "დამწყებთათვის გზამკვლევი არდუინოსთვის". ის გადის მიკროსქემის ძირითად პრინციპებს, ასევე გადის C ++ კოდს, რომელიც გამოიყენება Arduino– ს დასაპროგრამებლად.