Maak 'n XOR -hek uit transistors: 6 stappe

2025 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2025-01-23 12:53

OF hekke is baie handig, maar hulle het 'n vreemde funksie wat goed kan werk, maar in sekere toepassings probleme kan veroorsaak. Dit is die feit dat as beide insette een is, die uitset ook een is. As ons 'n toepassing gehad het waar ons dit nie wou hê nie, miskien sou ons 'n adder bou, sou ons iets gebruik wat 'n Exclusive Or Gate genoem word, wat afgekort word as XOR of EOR.

Stap 1: Ontwerp

Een manier om die XOR -gedrag te bereik, is deur 'n gewone OF -hek te neem en dan die geval te hanteer waar beide insette positief is. As ons 'n EN -hek aan die insette bind, kan ons 'n sein kry as die geval verskyn. Ons kan dan die sein neem, dit omkeer, dit dan en die uitset van die OF -hek aan 'n ander EN -hek koppel. Dit sal dit so maak dat wanneer die insette nie die geval is nie, die OF -hek eenvoudig deur die tweede EN -hek gaan, maar as beide insette hoog word, sal die eerste EN -hek die tweede EN -hek afskakel en hou die uitset af, ongeag die toestand van die OF -hek.

Een aanpassing wat ek uiteindelik in die laaste kring gemaak het, is om die AND/NOT -kombinasie vir 'n NAND -hek te verander, wat net 'n omgekeerde EN -hek is. Die manier waarop dit werk, sal later duidelik word.

Laat ons nou dieselfde skema opskryf, maar met transistors en resistors. Die tipe transistor wat ek gebruik het, is die 2N2222 BJT, wat redelik algemeen voorkom (die 2N4401 en 2N3904 werk ook). Ek het 6 transistors, 3 20k ohm weerstande, 3 47k ohm weerstande, 1 510 ohm weerstand, twee drukknoppies en 'n LED gebruik. Ek het hierdie weerstandswaardes gekies op grond van my 5v -kragbron en die 0.1mA, of 0.0001A minimum stroom vir die 2N2222. As u die wet van Ohm gebruik om die korrekte weerstand teen die grond vir die waardes te bereken, kry u 50 000 ohm. 47k ohm is naby genoeg vir die onderste NAND -hek, maar waarom die laer waarde vir die OF -hek, en die eerste invoer van die tweede EN -hek? Die rede hiervoor is omdat die emitter van die transistors wat die OR -poort vorm, deur die basis van 'n ander transistor aangesluit word, wat dus deur 'n tweede weerstand loop, nie direk op die grond nie. (Die huidige beperkende weerstand van die LED is 'n laag genoeg waarde dat dit in hierdie berekening onbeduidend is).

Stap 2: Voeg transistors, knoppies en die LED by

Stap 3: Voeg weerstande by

Stap 4: Voeg drade by

Die manier waarop ek my bord aanskakel, is om die kragrails aan te sluit op 'n laboratoriumbank wat op 'n maksimumstroom van 5v en 500mA ingestel is. Dieselfde soort insette kan verkry word deur die krag aan te sluit op 'n Arduino se 5V- en GND -penne, maar 'n 5V -kragtoevoer werk werklik (alhoewel 'n beperkte stroom aanbeveel word om die risiko van die opblaas van komponente te verminder).

Stap 5: Toets en probleemoplossing

Noudat dit aangesluit is, laat ek u u eie toets. As die een of die ander knoppie ingedruk word, moet die LED brand. As albei egter gedruk word, sal die LED afskakel.

Algemene probleme

1. As een ingang blykbaar nie werk nie, en die geval waar beide insette aan is, bied steeds 'n nul, kyk na die spanning by die ingang van die EN -hek wat uit die OF -hek kom as die knoppie ingedruk word. As dit laag is (<2V), verminder die weerstand van die weerstand wat van die OR na die AND -hek gaan.
2. As die hek nog steeds net soos 'n OF -hek optree, wat beteken dat wanneer beide insette aan is, die uitgang aan is, kyk na die spanning wat in die ingang van die EN -hek kom wat van die NAND -hek af kom. As dit hoog is as daar op albei knoppies gedruk word, moet u seker maak dat u transistors in die EN -hek werk en die weerstand van daar na die grond kontroleer as u op beide knoppies druk. As die weerstand hoog is en/of die spanning laag is, vervang die twee transistors of verminder die weerstand van die insette na die NAND -hekke.

Stap 6: wil u meer hê?

As u van hierdie Instructable hou, gaan kyk gerus na my boek op Amazon genaamd "The Beginners Guide to Arduino." Dit gaan oor basiese stroombaanbeginsels sowel as die C ++ - kode wat gebruik word om 'n Arduino te programmeer.