ორმაგი ლოგიკური ტრანზისტორი კარიბჭე: 10 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

მე ვაშენებ ტრანზისტორის კარიბჭეს, რომელიც განსხვავდება სხვა ელექტრონიკის ინჟინრებისგან. ადამიანების უმეტესობა, როდესაც ისინი აშენებენ ტრანზისტორის კარიბჭეს; ააშენეთ ისინი მხოლოდ პოზიტიური ლოგიკის გათვალისწინებით, თუმცა IC– ების კარიბჭეებს აქვთ ორი ლოგიკა, პოზიტიური და უარყოფითი ლოგიკა. მე ვაშენებ ჩემს ტრანზისტორის კარიბჭეს პოზიტიური და უარყოფითი ლოგიკით.

მიუხედავად იმისა, რომ რვა კარიბჭეა; ბუფერი, ინვერტორი თუ არა, და, ნანდი, ან, ნორი, ქორი და ქსნორი, ისინი მზადდება სამი კარიბჭის სქემისგან. და როდესაც თქვენ აშენებთ ორმაგი ლოგიკური კარიბჭე, სამი სქემა, რომელიც გამოიყენება კარიბჭის ასაშენებლად არის ინვერტორი ან არა, ნანდი და ნორი, დანარჩენი კარიბჭეები დამზადებულია ამ სამი კარიბჭის ორი ან მეტიდან.

რატომ ააშენეთ ტრანზისტორი კარიბჭე? აქ არის ხუთი მიზეზი საკუთარი კარიბჭეების ასაშენებლად.

1. თქვენ არ გაქვთ საჭირო კარიბჭე.

2. თქვენ გინდათ კარიბჭე, რომელსაც აქვს მეტი ძალა ვიდრე სტანდარტული კარიბჭის IC.

3. თქვენ მხოლოდ ერთი კარიბჭე გინდათ და თქვენ გძულს დანარჩენი კარიბჭეების გაფლანგვა IC– ზე.

4. ღირებულება, ერთი ტრანზისტორი ინვერტორი არის 0.25 აშშ დოლარზე ნაკლები და ექვსკუთხა ინვერტორული IC არის 1.00 აშშ დოლარი და ზემოთ.

5. გინდათ უკეთ გაიგოთ კარიბჭე.

ნაბიჯი 1: ინსტრუმენტები და ნაწილები

ამ ინსტრუქციის კარები არის ¼ ვატიანი კარიბჭე, თუ გსურთ ააშენოთ კარიბჭე უფრო მაღალი სიმძლავრით, თქვენ დაგჭირდებათ სიმძლავრის სიმძლავრის კომპონენტები.

Jumper Wires

პურის დაფა

Ენერგიის წყარო

1 x SN74LS04 IC

2 x გადამრთველი

2 x ები 1 წითელი 1 მწვანე

2 x 820 Ω ¼ w რეზისტორები

2 x 1 kΩ ¼ w რეზისტორები

3 x 10 kΩ ¼ w რეზისტორები

3 x NPN ზოგადი დანიშნულების ტრანზისტორი, მე გამოვიყენე 2N3904.

2 x PNP ზოგადი დანიშნულების ტრანზისტორი, მე გამოვიყენე 2N3906.

ნაბიჯი 2: ორმაგი ლოგიკა

როდესაც შეხედავთ კარიბჭის სიმართლის ცხრილს; როგორიცაა ორი შეყვანის ან კარიბჭე, თქვენ მიიღებთ სიმართლის ცხრილს, რომელიც ასე გამოიყურება. ეს არის პოზიტიური სიმართლის ცხრილი ორ კარიბჭისთვის. ქვეშ A და B არის შესასვლელი კარიბჭეში და Q არის გამომავალი. 1 წარმოადგენს 1 ან + 5 ვოლტის ლოგიკურ მნიშვნელობას და 0 წარმოადგენს 0 ან 0 ვოლტის ლოგიკურ მნიშვნელობას. ასე რომ, როდესაც ადამიანების უმეტესობა აშენებს კარიბჭეს ტრანზისტორებიდან, ისინი ააშენებენ მას ლოგიკურ მნიშვნელობას 1 ან + 5 ვოლტს და ლოგიკურ მნიშვნელობას 0 ან ვოლტს. მაგრამ ეს არ არის ის, რაც ხდება კარიბჭის გამომუშავებასთან, IC- ში.

როდესაც კარიბჭის გამოსასვლელი ლოგიკური მნიშვნელობიდან 1 გადადის ლოგიკურ მნიშვნელობამდე 0, ამ კარიბჭის გამომუშავება მიდის + 5 ვოლტიდან, ხოლო დენი გამოდის გამომავალიდან 0 ვოლტამდე, ხოლო დენი მიედინება კარიბჭის გამოსასვლელში. მიმდინარე იცვლის მიმართულებას. როდესაც იყენებთ საპირისპირო მიმდინარე ნაკადს, ამას ეწოდება უარყოფითი ლოგიკა, სადაც 0 ვოლტი არის - 1 ლოგიკური მნიშვნელობა და + 5 ვოლტი არის - 0 ლოგიკური მნიშვნელობა.

ყველაზე ადვილია იმის დანახვა, თუ რას აკეთებს ეს, როდესაც რომელიმე კარიბჭეს გამომავალს აკავშირებთ; NPN ტრანზისტორისა და PNP ტრანზისტორის ბაზაზე, სერიით LED- ით. მიუხედავად იმისა, რომ კარიბჭის გამოსასვლელი არის ლოგიკური მნიშვნელობა 1, (5 ვოლტი), NPN ტრანზისტორი დახურულია და LED ნათურა NPN ტრანზისტორთან ერთად ნათდება. როდესაც კარიბჭის გამომუშავება გადადის ლოგიკური მნიშვნელობიდან 1 ლოგიკურ მნიშვნელობამდე 0, (5 ვოლტიდან 0 ვოლტამდე), დენი ცვლის მიმართულებას და NPN ტრანზისტორი იხსნება, როდესაც PNP ტრანზისტორი იხურება. ეს გამორთავს LED სერიას NPN ტრანზისტორით და ანათებს LED სერიას PNP ტრანზისტორით.

ჩემს ტრანზისტორულ კარიბჭეს აქვს იგივე ორმაგი ლოგიკა, როგორც IC– ების კარიბჭეებს. მიუხედავად იმისა, რომ კარიბჭის გამოსასვლელი არის ლოგიკური მნიშვნელობა 1, (5 ვოლტი), NPN ტრანზისტორი დახურულია და LED ნათურა NPN ტრანზისტორთან ერთად ნათდება. როდესაც კარიბჭის გამომუშავება გადადის ლოგიკური მნიშვნელობიდან 1 ლოგიკურ მნიშვნელობამდე 0, (5 ვოლტიდან 0 ვოლტამდე), დენი ცვლის მიმართულებას და NPN ტრანზისტორი იხსნება, როდესაც PNP ტრანზისტორი იხურება. ეს გათიშავს LED სერიას NPN ტრანზისტორით და ანათებს LED სერიას PNP ტრანზისტორით.

ნაბიჯი 3: არა ან ინვერტორული კარიბჭე

Not ან ინვერტორული კარიბჭე პირველია იმ 3 კარიდან, რომელიც საჭიროა დანარჩენი 5 კარიბჭის გასაკეთებლად.

როდესაც ინვერტორული კარიბჭის შეყვანა, (A) არის 0 ან 0 ვოლტი, NPN ტრანზისტორი ღიაა და გამომავალი, (Q) არის 1 ან +5 ვოლტი და ნებისმიერი დადებითი მიმდინარეობა გამოდის გამომავალიდან (Q).

როდესაც ინვერტორული კარიბჭის შეყვანა, (A) არის 1 ან +5 ვოლტი, NPN ტრანზისტორი დახურულია და გამომავალი, (Q) არის 0 ან 0 ვოლტი და ნებისმიერი დადებითი დენი მიდის მიწაზე ტრანზისტორით.

ნაბიჯი 4: ნანდის კარიბჭე

ნანდის კარიბჭე მეორეა იმ სამი კარიდან, რომელიც საჭიროა დანარჩენი 5 კარიბჭის გასაკეთებლად.

როდესაც შესასვლელი, (A და B) Nand კარიბჭე არის 0 ან 0 ვოლტი, ორივე NPN ტრანზისტორი ღიაა და გამომავალი, (Q) არის 1 ან +5 ვოლტი და ნებისმიერი დადებითი დენი გამოდის გამომავალიდან (Q) რა

როდესაც შესასვლელი, (A) Nand კარიბჭე არის 1 ან +5 ვოლტი, NPN ტრანზისტორი A შესასვლელზე დახურულია. და როდესაც შეყვანის, (B) ნანდის კარიბჭე არის 0 ან 0 ვოლტი, NPN ტრანზისტორი B შეყვანისას ღიაა და გამომავალი, (Q) არის 1 ან +5 ვოლტი და ნებისმიერი დადებითი მიმდინარეობა გამოდის გამომავალიდან (Q) რა

როდესაც შესასვლელი, (A) Nand კარიბჭე არის 0 ან 0 ვოლტი, NPN ტრანზისტორი A შესასვლელში ღიაა. და როდესაც შეყვანისას, (B) ნანდის კარიბჭე არის 1 ან +5 ვოლტი NPN ტრანზისტორი B შეყვანისას დახურულია და გამომავალი, (Q) არის 1 ან +5 ვოლტი და ნებისმიერი დადებითი დენი გამოდის გამომავალიდან (Q).

როდესაც Nand კარიბჭის შესასვლელი, (A და B) არის 1 ან +5 ვოლტი, ორივე NPN ტრანზისტორი დახურულია და გამომავალი, (Q) არის 0 ან 0 ვოლტი და ნებისმიერი დადებითი დენი მიდის მიწაზე ტრანზისტორების მეშვეობით.

ნაბიჯი 5: Nor Gate

ნორის კარიბჭე არის მესამე კარიბჭედან, რომელიც საჭიროა დანარჩენი 5 კარიბჭის გასაკეთებლად.

როდესაც Nor კარიბჭის შესასვლელი, (A და B) არის 0 ან 0 ვოლტი, ორივე NPN ტრანზისტორი ღიაა და გამომავალი, (Q) არის 1 ან +5 ვოლტი და ნებისმიერი დადებითი დენი გამოდის გამომავალიდან (Q) რა

როდესაც შესასვლელი, (Nor) კარიბჭე არის 1 ან +5 ვოლტი, N შეყვანის NPN ტრანზისტორი დახურულია. და როდესაც შესასვლელი, (Nor) კარიბჭე არის 0 ან 0 ვოლტი, B შეყვანის NPN ტრანზისტორი ღიაა და გამომავალი, (Q) არის 0 ან 0 ვოლტი და ნებისმიერი დადებითი დენი მიდის მიწაზე ტრანზისტორით A შეყვანისას რა

როდესაც შესასვლელი, (Nor) კარიბჭე არის 0 ან 0 ვოლტი, A შესასვლელზე NPN ტრანზისტორი ღიაა. და როდესაც შესასვლელი, (B) Nor კარიბჭე არის 1 ან +5 ვოლტი, NPN ტრანზისტორი B შეყვანისას დახურულია და გამომავალი, (Q) არის 0 ან 0 ვოლტი და ნებისმიერი დადებითი დენი მიდის მიწაზე ტრანზისტორი B- ზე შეყვანა

როდესაც Nor კარიბჭის შესასვლელი, (A და B) არის 1 ან +5 ვოლტი, ორივე NPN ტრანზისტორი დახურულია და გამომავალი, (Q) არის 0 ან 0 ვოლტი და ნებისმიერი პოზიტიური დენი მიდის მიწაზე ორივე ტრანზისტორები.

ნაბიჯი 6: ბუფერი

ბუფერი იყენებს ორ ერთსა და იმავე კარიბჭეს; ორი არა ან ინვერტორული კარიბჭე სერიაში.

როდესაც პირველი ინვერტორული კარიბჭის შესასვლელი (A) არის 0 ან 0 ვოლტი, NPN ტრანზისტორი ღიაა და გამომავალი არის 1 ან +5 ვოლტი მეორე ინვერტორული შეყვანისას. როდესაც მეორე ინვერტორული კარიბჭის შესასვლელი 1 ან +5 ვოლტია, NPN ტრანზისტორი დახურულია და გამომავალი, (Q) არის 0 ან 0 ვოლტი და ნებისმიერი დადებითი დენი მიდის მიწაზე ტრანზისტორით.

როდესაც პირველი ინვერტორული კარიბჭის შესასვლელი (A) არის 1 ან +5 ვოლტი, NPN ტრანზისტორი დახურულია და გამომავალი არის 0 ან 0 ვოლტი მეორე ინვერტორული შეყვანისას. როდესაც მეორე ინვერტორული კარიბჭე არის 0 ან 0 ვოლტი, NPN ტრანზისტორი ღიაა და გამომავალი, (Q) არის 1 ან +5 ვოლტი და ნებისმიერი დადებითი დენი გამოდის გამომავალიდან (Q).

ნაბიჯი 7: და კარიბჭე

And კარი არის ნანდის კარიბჭე და სერიის არა ან ინვერტორული კარიბჭე.

შესასვლელი იგივეა, რაც ნანდის კარიბჭე, თუმცა გამომავალი უკუქცეულია Not ან ინვერტორული კარიბჭით.

როდესაც And კარიბჭის შესასვლელი, (A და B) არის 0 ან 0 ვოლტი, ორივე NPN ტრანზისტორი ღიაა, პირველი კარიბჭის გამოსასვლელი არის 1 ან +5 ვოლტი. როდესაც ინვერტორული კარიბჭის შესასვლელი არის 1 ან +5 ვოლტი, NPN ტრანზისტორი დახურულია და გამომავალი, (Q) არის 0 ან 0 ვოლტი და ნებისმიერი დადებითი დენი მიდის მიწაზე ტრანზისტორით.

როდესაც შესასვლელი, (A) of კარიბჭე არის 1 ან +5 ვოლტი, NPN ტრანზისტორი A შესასვლელზე დახურულია. და როდესაც შესასვლელი, (B) And კარიბჭე არის 0 ან 0 ვოლტი, NPN ტრანზისტორი B შეყვანისას ღიაა, პირველი კარიბჭის გამოსასვლელი არის 1 ან +5 ვოლტი. როდესაც ინვერტორული კარიბჭის შესასვლელი არის 1 ან +5 ვოლტი, NPN ტრანზისტორი დახურულია და გამომავალი, (Q) არის 0 ან 0 ვოლტი და ნებისმიერი დადებითი დენი მიდის მიწაზე ტრანზისტორით.

როდესაც შესასვლელი, (A) of კარიბჭე არის 0 ან 0 ვოლტი, NPN ტრანზისტორი A შესასვლელში ღიაა. და როდესაც შესასვლელი, (B) And კარიბჭე არის 1 ან +5 ვოლტი, NPN ტრანზისტორი B შეყვანისას დახურულია, პირველი კარიბჭის გამოსასვლელი არის 1 ან +5 ვოლტი. როდესაც ინვერტორული კარიბჭის შესასვლელი არის 1 ან +5 ვოლტი, NPN ტრანზისტორი დახურულია და გამომავალი, (Q) არის 0 ან 0 ვოლტი და ნებისმიერი დადებითი დენი მიდის მიწაზე ტრანზისტორით.

როდესაც ნანდის კარიბჭის შესასვლელი, (A და B) არის 1 ან +5 ვოლტი, ორივე NPN ტრანზისტორი დახურულია და პირველი კარიბჭის გამოსასვლელი არის 0 ან 0 ვოლტი. როდესაც ინვერტორული კარიბჭის შესასვლელი 0 ან 0 ვოლტია, NPN ტრანზისტორი ღიაა და გამომავალი, (Q) არის 1 ან +5 ვოლტი და ნებისმიერი დადებითი დენი გამოდის გამომავალიდან (Q).

ნაბიჯი 8: ან კარიბჭე

Or კარი არის Nor კარი და Not ან ინვერტორული კარიბჭე სერიაში.

შესასვლელი იგივეა, რაც Nor კარიბჭე, თუმცა გამომავალი ბრუნდება Not ან Inverter კარიბჭით.

როდესაც Or კარის შესასვლელი, (A და B) არის 0 ან 0 ვოლტი, ორივე NPN ტრანზისტორი ღიაა, პირველი კარიბჭის გამოსასვლელი არის 1 ან +5 ვოლტი. როდესაც ინვერტორული კარიბჭის შესასვლელი არის 1 ან +5 ვოლტი, NPN ტრანზისტორი დახურულია და გამომავალი, (Q) არის 0 ან 0 ვოლტი და ნებისმიერი დადებითი დენი მიდის მიწაზე ტრანზისტორით.

როდესაც შესასვლელი, ან კარიბჭის (A) არის 1 ან +5 ვოლტი, N შეყვანის NPN ტრანზისტორი დახურულია. და როდესაც შესასვლელი, (Nor) კარიბჭე არის 0 ან 0 ვოლტი, B შეყვანის NPN ტრანზისტორი ღიაა და პირველი კარიბჭის გამოსასვლელი არის 0 ან 0 ვოლტი. როდესაც ინვერტორული კარიბჭის შესასვლელი არის 0 ან 0 ვოლტი, NPN ტრანზისტორი ღიაა და გამომავალი, (Q) არის 1 ან +5 ვოლტი და ნებისმიერი დადებითი დენი გამოდის გამომავალიდან (Q).

როდესაც შესასვლელი, (A) კარიბჭე არის 0 ან 0 ვოლტი, NPN ტრანზისტორი A შესასვლელში ღიაა. და როდესაც შესასვლელი, (Nor) კარიბჭე არის 1 ან +5 ვოლტი, B შეყვანის NPN ტრანზისტორი დახურულია და პირველი კარიბჭის გამოსასვლელი არის 0 ან 0 ვოლტი. როდესაც ინვერტორული კარიბჭის შესასვლელი 0 ან 0 ვოლტია, NPN ტრანზისტორი ღიაა და გამომავალი, (Q) არის 1 ან +5 ვოლტი და ნებისმიერი დადებითი დენი გამოდის გამომავალიდან (Q).

როდესაც Or- ის კარიბჭე (A და B) არის 1 ან +5 ვოლტი, ორივე NPN ტრანზისტორი დახურულია და პირველი კარიბჭის გამოსასვლელი არის 0 ან 0 ვოლტი. როდესაც ინვერტორული კარიბჭის შესასვლელი არის 0 ან 0 ვოლტი, NPN ტრანზისტორი ღიაა და გამომავალი, (Q) არის 1 ან +5 ვოლტი და ნებისმიერი დადებითი დენი გამოდის გამომავალიდან (Q).

ნაბიჯი 9: ექსკლუზიური Nor Gate (Xnor)

ექსკლუზიური ნორ კარიბჭე არის კონფიგურირებული, როგორც ორი ნანდის კარიბჭე, რომელიც დაკავშირებულია პარალელურად, როგორც ნორ კარიბჭე ორ ზედა ტრანზისტორთან PNP ტრანზისტორებით.

როდესაც Xnor კარიბჭის შესასვლელი, (A და B) არის 0 ან 0 ვოლტი, ორივე NPN ტრანზისტორი ღიაა და ორივე PNP ტრანზისტორი დახურულია. გამომავალი, (Q) არის 1 ან +5 ვოლტი და ნებისმიერი დადებითი დენი გამოდის გამომავალიდან (Q).

როდესაც შესასვლელი, (A) Xnor კარიბჭე არის 1 ან +5 ვოლტი NPN ტრანზისტორი A შესასვლელში დახურულია და PNP ტრანზისტორი ღიაა. შეყვანისას, Xnor კარიბჭის (B) არის 0 ან 0 ვოლტი, B შეყვანის PNP ტრანზისტორი დახურულია და NPN ტრანზისტორი ღიაა. გამომავალი, (Q) არის 0 ან 0 ვოლტი და ნებისმიერი დადებითი დენი მიდის მიწაზე დახურული ტრანზისტორების მეშვეობით.

როდესაც შესასვლელი, (A) Xnor კარიბჭე არის 0 ან 0 ვოლტი, NPN ტრანზისტორი A შესასვლელში ღიაა და PNP ტრანზისტორი დახურულია. შეყვანისას, Xnor კარიბჭის (B) არის 1 ან +5 ვოლტი PNP ტრანზისტორი B შეყვანისას ღიაა და NPN ტრანზისტორი დახურულია. გამომავალი, (Q) არის 0 ან 0 ვოლტი და ნებისმიერი დადებითი დენი მიდის მიწაზე დახურული ტრანზისტორების მეშვეობით.

როდესაც Xnor კარიბჭის შესასვლელი, (A და B) არის 1 ან +5 ვოლტი, ორივე NPN ტრანზისტორი დახურულია და ორივე PNP ტრანზისტორი ღიაა. გამომავალი, (Q) არის 1 ან +5 ვოლტი და ნებისმიერი დადებითი დენი გამოდის გამომავალიდან (Q).

ნაბიჯი 10: ექსკლუზიური ან კარიბჭე (Xor)

ექსკლუზივი ან კარიბჭე; იყენებს სამივე ძირითად კარიბჭეს, ის კონფიგურირებულია როგორც ორი ნანდის კარიბჭე, რომლებიც დაკავშირებულია პარალელურად, როგორც Nor კარიბჭე ორ ზედა ტრანზისტორთან PNP ტრანზისტორებით და სერიის Not ან Inverter კარიბჭით.

Xor კარიბჭის შესასვლელი იგივეა, რაც Xnor კარიბჭე, თუმცა გამომავალი ბრუნდება Not ან Inverter კარიბჭით.

როდესაც Xnor კარიბჭის შესასვლელი, (A და B) არის 0 ან 0 ვოლტი, ორივე NPN ტრანზისტორი ღიაა და ორივე PNP ტრანზისტორი დახურულია და კარიბჭეების პირველი ნაკრების გამომავალი არის 1 ან +5 ვოლტი. როდესაც ინვერტორული კარიბჭის შესასვლელი არის 1 ან +5 ვოლტი, NPN ტრანზისტორი დახურულია და გამომავალი, (Q) არის 0 ან 0 ვოლტი და ნებისმიერი დადებითი დენი მიდის მიწაზე ტრანზისტორით.

როდესაც Xnor კარიბჭის შეყვანა, (A) არის 1 ან +5 ვოლტი, N შეყვანის NPN ტრანზისტორი დახურულია და PNP ტრანზისტორი ღიაა. შეყვანისას, Xnor კარიბჭის (B) არის 0 ან 0 ვოლტი, P შეყვანის PNP ტრანზისტორი დახურულია და NPN ტრანზისტორი ღიაა, 0 ან 0 ვოლტი ინვერტორული შეყვანისას. როდესაც ინვერტორული კარიბჭის შესასვლელი არის 0 ან 0 ვოლტი, NPN ტრანზისტორი ღიაა და გამომავალი, (Q) არის 1 ან +5 ვოლტი და ნებისმიერი დადებითი დენი გამოდის გამომავალიდან (Q).

როდესაც შეყვანა, (A) Xnor კარიბჭე არის 0 ან 0 ვოლტი, NPN ტრანზისტორი A შესასვლელში ღიაა და PNP ტრანზისტორი დახურულია. შეყვანისას, Xnor კარიბჭის (B) არის 1 ან +5 ვოლტი, P შეყვანის PNP ტრანზისტორი ღიაა და NPN ტრანზისტორი დახურულია, 0 ან 0 ვოლტი ინვერტორული შეყვანისას. როდესაც ინვერტორული კარიბჭის შესასვლელი არის 0 ან 0 ვოლტი, NPN ტრანზისტორი ღიაა და გამომავალი, (Q) არის 1 ან +5 ვოლტი და ნებისმიერი დადებითი დენი გამოდის გამომავალიდან (Q).

როდესაც Xnor კარიბჭის შეყვანა, (A და B) არის 1 ან +5 ვოლტი, ორივე NPN ტრანზისტორი დახურულია და ორივე PNP ტრანზისტორი ღიაა, როდესაც მეორე ინვერტორული კარიბჭის შესასვლელი არის 1 ან +5 ვოლტი NPN ტრანზისტორი დახურულია და გამომავალი, (Q) არის 0 ან 0 ვოლტი და ნებისმიერი დადებითი დენი მიდის მიწაზე ტრანზისტორის საშუალებით.

მეორე ადგილი ელექტრონიკის რჩევებისა და ხრიკების გამოწვევაში