Dubbele logiese transistorhekke: 10 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Ek bou transistorhekke effens anders as die meeste ander elektroniese ingenieurs. Die meeste mense as hulle transistorhekke bou; bou dit met slegs positiewe logika in gedagte, maar hekke in IC's het twee logika, positiewe logika en negatiewe logika. En ek bou my transistorhekke met positiewe en negatiewe logika.

Alhoewel daar agt hekke is; Buffer, omvormer of nie, en, Nand, of, ook nie, Xor en Xnor, dit bestaan uit drie hekbane. En as u dubbele logiese hekke bou, is die drie kringe wat gebruik word om 'n hek te bou Inverter or Not, Nand en Nor, die res van die hekke bestaan uit twee of meer van hierdie drie hekke.

Waarom transistorhekke bou? Hier is vyf redes om u eie hekke te bou.

1. Jy het nie die hek wat jy nodig het nie.

2. U wil 'n hek hê wat meer krag dra as 'n standaard hek IC.

3. Jy wil net een hek hê en jy haat dit om die res van die hekke op die IC te mors.

4. Koste, 'n een -transistor -omskakelaar is minder as $ 0,25 en 'n heks -omvormer IC is $ 1,00 en hoër.

5. Jy wil hekke beter verstaan.

Stap 1: gereedskap en onderdele

Die hekke in hierdie instruksies is ¼ watt -hekke, as u hekke met 'n hoër watt wil bou, benodig u komponente vir hoër wattage.

Jumper Wires

Broodbord

Kragtoevoer

1 x SN74LS04 IC

2 x skakelaars

2 x LED's 1 rooi 1 groen

2 x 820 Ω ¼ w weerstande

2 x 1 kΩ ¼ w weerstande

3 x 10 kΩ ¼ w weerstande

3 x NPN -transistors vir algemene doeleindes, ek het 2N3904 gebruik.

2 x PNP -transistors vir algemene doeleindes, ek het 2N3906 gebruik.

Stap 2: Dubbele logika

As u die waarheidstafel van 'n hek opsoek; soos 'n twee -ingang of hek, kry u 'n waarheidstabel wat so lyk. Dit is 'n positiewe waarheidstabel vir 'n Or -hek. Onder A en B is die insette van die hek en Q is die uitset. 1 verteenwoordig logiese waarde van 1 of + 5 volt en 0 verteenwoordig 'n logiese waarde van 0 of 0 volt. As die meeste mense dus 'n hek uit transistors bou, bou hulle die logiese waarde van 1 of + 5 volt en die logiese waarde van 0 of geen volt. Maar dit is nie wat met die uitset van 'n hek in 'n IC gebeur nie.

As die uitset van 'n hek van logiese waarde 1 na logiese waarde 0 gaan, gaan die uitset van die hek van + 5 volt met die stroom wat uit die uitset vloei na 0 volt terwyl die stroom na die uitset van die hek vloei. Die stroom draai rigting om. As u die omgekeerde stroom gebruik, word dit negatiewe logika genoem, waar 0 volt - 1 logiese waarde en + 5 volt - 0 logiese waarde is.

Dit is die maklikste om te sien wat dit doen as u die uitset van enige hek aansluit; aan die basis van 'n NPN -transistor en 'n PNP -transistor, in serie met 'n LED. Terwyl die uitset van die hek logiese waarde 1 (5 volt) is, is die NPN -transistor gesluit en die LED in serie met die NPN -transistor brand. As die poortuitset van logiese waarde 1 na logiese waarde 0 (5 volt tot 0 volt) gaan, keer die stroom rigting om en die NPN -transistor maak oop as die PNP -transistor sluit. Dit skakel die LED in serie met die NPN -transistor uit en verlig die LED in serie met die PNP -transistor.

My transistorhekke het dieselfde dubbele logika as die hekke in IC's. Terwyl die uitset van die hek logiese waarde 1 (5 volt) is, is die NPN -transistor gesluit en die LED in serie met die NPN -transistor brand. As die poortuitset van logiese waarde 1 na logiese waarde 0 (5 volt tot 0 volt) gaan, keer die stroom rigting om en die NPN -transistor maak oop as die PNP -transistor sluit. Dit skakel die LED in serie met die NPN -transistor uit en verlig die LED in serie met die PNP -transistor.

Stap 3: Nie of Inverter Gate

Not of Inverter -hek is die eerste van die 3 hekke wat nodig is om die ander 5 hekke te maak.

As die ingang, (A) van die Inverter -hek 0 of 0 volt is, is die NPN -transistor oop en die uitset, (Q) is 1 of +5 volt en enige positiewe stroom gaan uit die uitset (Q).

As die ingang, (A) van die inverterhek 1 of +5 volt is, is die NPN -transistor gesluit en die uitset, (Q) 0 of 0 volt en enige positiewe stroom gaan deur die transistor na die grond.

Stap 4: Nand Gate

Die Nand -hek is die tweede van die drie hekke wat nodig is om die ander 5 hekke te maak.

As die insette, (A en B) van die Nand -hek 0 of 0 volt is, is albei die NPN -transistors oop en die uitset, (Q) 1 of +5 volt en enige positiewe stroom gaan uit die uitset (Q).

As die ingang, (A) van die Nand -hek 1 of +5 volt is, word die NPN -transistor op A -ingang gesluit. En wanneer die ingang, (B) van die Nand -hek 0 of 0 volt is, is die NPN -transistor op B -ingang oop en die uitset, (Q) 1 of +5 volt en enige positiewe stroom gaan uit die uitset (Q).

As die ingang, (A) van die Nand -hek 0 of 0 volt is, is die NPN -transistor op A -ingang oop. En wanneer die ingang, (B) van die Nand -hek 1 of +5 volt is, word die NPN -transistor op B -ingang gesluit en die uitset, (Q) 1 of +5 volt en enige positiewe stroom gaan uit die uitset (Q).

As die insette, (A en B) van die Nand -hek 1 of +5 volt is, word albei die NPN -transistors gesluit en die uitset, (Q) is 0 of 0 volt en enige positiewe stroom gaan deur die transistors na die grond.

Stap 5: Nor Gate

Die Nor -hek is die derde van die drie hekke wat nodig is om die ander 5 hekke te maak.

As die insette, (A en B) van die Nor -poort 0 of 0 volt is, is albei die NPN -transistors oop en die uitset, (Q) 1 of +5 volt en enige positiewe stroom gaan uit die uitset (Q).

As die ingang, (A) van die Nor -poort 1 of +5 volt is, word die NPN -transistor op A -ingang gesluit. En wanneer die ingang, (B) van die Nor -poort 0 of 0 volt is, is die NPN -transistor op B -ingang oop en die uitset, (Q) is 0 of 0 volt en enige positiewe stroom gaan deur die transistor op A -ingang..

As die ingang, (A) van die Nor -poort 0 of 0 volt is, is die NPN -transistor op A -ingang oop. En wanneer die ingang, (B) van die Nor -poort 1 of +5 volt is, word die NPN -transistor op B -ingang gesluit en die uitset, (Q) is 0 of 0 volt en enige positiewe stroom gaan deur die transistor op B grond toe insette.

As die insette, (A en B) van die Nor -poort 1 of +5 volt is, word albei die NPN -transistors gesluit en die uitset, (Q) is 0 of 0 volt en enige positiewe stroom gaan deur beide die grond transistors.

Stap 6: Buffer

'N Buffer gebruik twee van dieselfde hekke; twee Not of Inverter hekke in serie.

As die ingang, (A) van die eerste omskakelingshek 0 of 0 volt is, is die NPN -transistor oop en die uitset 1 of +5 volt na die ingang van die tweede omskakelaar. As die ingang van die tweede omskakelingshek 1 of +5 volt is, is die NPN -transistor gesluit en die uitset, (Q) is 0 of 0 volt en enige positiewe stroom gaan deur die transistor na die grond.

As die ingang, (A) van die eerste omskakelingshek 1 of +5 volt is, is die NPN -transistor gesluit en die uitset is 0 of 0 volt na die ingang van die tweede omskakelaar. As die ingang van die tweede omskakelingshek 0 of 0 volt is, is die NPN -transistor oop en die uitset, (Q) 1 of +5 volt en enige positiewe stroom gaan uit (Q).

Stap 7: En poort

Die And -hek is 'n Nand -hek en 'n Not of Inverter -hek in serie.

Die insette is dieselfde as die Nand -hek, maar die uitset word omgekeer deur die Not of Inverter -hek.

As die insette, (A en B) van die And -hek 0 of 0 volt is, is albei die NPN -transistors oop, is die uitset van die eerste hek 1 of +5 volt. As die ingang van die inverterhek 1 of +5 volt is, is die NPN -transistor gesluit en die uitset, (Q) is 0 of 0 volt en enige positiewe stroom gaan deur die transistor na die grond.

As die ingang, (A) van die And -hek 1 of +5 volt is, word die NPN -transistor op A -ingang gesluit. En wanneer die ingang, (B) van die And -hek 0 of 0 volt is, is die NPN -transistor op B -ingang oop, is die uitset van die eerste hek 1 of +5 volt. As die ingang van die inverterhek 1 of +5 volt is, is die NPN -transistor gesluit en die uitset, (Q) is 0 of 0 volt en enige positiewe stroom gaan deur die transistor na die grond.

As die ingang, (A) van die And -hek 0 of 0 volt is, is die NPN -transistor op A -ingang oop. En wanneer die ingang, (B) van die And -hek 1 of +5 volt is, is die NPN -transistor op B -ingang gesluit, is die uitset van die eerste hek 1 of +5 volt. As die ingang van die inverterhek 1 of +5 volt is, is die NPN -transistor gesluit en die uitset, (Q) is 0 of 0 volt en enige positiewe stroom gaan deur die transistor na die grond.

As die insette, (A en B) van die Nand -hek 1 of +5 volt is, word albei die NPN -transistors gesluit en is die uitset van die eerste hek 0 of 0 volt. As die ingang van die omskakelingshek 0 of 0 volt is, is die NPN -transistor oop en die uitset, (Q) is 1 of +5 volt en enige positiewe stroom gaan uit (Q).

Stap 8: Of poort

Die Or -hek is 'n Nor -hek en 'n Not- of Inverter -hek in serie.

Die insette is dieselfde as die Nor -poort, maar die uitset word omgekeer deur die Not of Inverter -hek.

As die insette, (A en B) van die Or -hek 0 of 0 volt is, is albei die NPN -transistors oop, die uitset van die eerste hek is 1 of +5 volt. As die ingang van die inverterhek 1 of +5 volt is, is die NPN -transistor gesluit en die uitset, (Q) is 0 of 0 volt en enige positiewe stroom gaan deur die transistor na die grond.

As die ingang, (A) van die Or -hek 1 of +5 volt is, word die NPN -transistor op A -ingang gesluit. En wanneer die ingang, (B) van die Nor -poort 0 of 0 volt is, is die NPN -transistor op B -ingang oop en die uitset van die eerste hek is 0 of 0 volt. As die ingang van die omskakelingshek 0 of 0 volt is, is die NPN -transistor oop en die uitset, (Q) is 1 of +5 volt en enige positiewe stroom gaan uit (Q).

As die ingang, (A) van die Or -hek 0 of 0 volt is, is die NPN -transistor op A -ingang oop. En wanneer die ingang, (B) van die Nor -poort 1 of +5 volt is, word die NPN -transistor op B -ingang gesluit en is die uitset van die eerste hek 0 of 0 volt. As die ingang van die omskakelingshek 0 of 0 volt is, is die NPN -transistor oop en die uitset, (Q) is 1 of +5 volt en enige positiewe stroom gaan uit (Q).

As die insette, (A en B) van die Or -hek 1 of +5 volt is, word albei die NPN -transistors gesluit en is die uitset van die eerste hek 0 of 0 volt. As die ingang van die omskakelingshek 0 of 0 volt is, is die NPN -transistor oop en die uitset, (Q) is 1 of +5 volt en enige positiewe stroom gaan uit (Q).

Stap 9: Eksklusiewe Nor Gate (Xnor)

Die Exclusive Nor -hek is opgestel as twee Nand -hekke wat parallel met mekaar verbind is as 'n Nor -hek met die twee boonste transistors PNP -transistors.

As die insette, (A en B) van die Xnor -hek 0 of 0 volt is, is albei die NPN -transistors oop en beide die PNP -transistors is gesluit. Die uitset, (Q) is 1 of +5 volt en enige positiewe stroom gaan uit die uitset (Q).

As die ingang, (A) van die Xnor -hek 1 of +5 volt is, word die NPN -transistor op A -ingang gesluit en is die PNP -transistor oop. Met die ingang, (B) van die Xnor -hek is 0 of 0 volt, is die PNP -transistor op B -ingang gesluit en die NPN -transistor is oop. Die uitset, (Q) is 0 of 0 volt en enige positiewe stroom gaan deur die geslote transistors na die grond.

As die ingang, (A) van die Xnor -hek 0 of 0 volt is, is die NPN -transistor op A -ingang oop en die PNP -transistor is gesluit. Met die ingang, (B) van die Xnor -hek is 1 of +5 volt, is die PNP -transistor op B -ingang oop en die NPN -transistor is gesluit. Die uitset, (Q) is 0 of 0 volt en enige positiewe stroom gaan deur die geslote transistors na die grond.

As die insette, (A en B) van die Xnor -hek 1 of +5 volt is, is albei die NPN -transistors gesluit en albei die PNP -transistors is oop. Die uitset, (Q) is 1 of +5 volt en enige positiewe stroom gaan uit die uitset (Q).

Stap 10: Eksklusief of hek (Xor)

Die Exclusive Of -hek; al drie die sleutelhekke gebruik, word dit gekonfigureer as twee Nand -hekke wat parallel gekoppel is as 'n Nor -poort met die twee boonste transistors PNP -transistors en 'n Not of Inverter -hek in serie.

Die Xor -hek -insette is dieselfde as die Xnor -hek, maar die uitset word omgekeer deur die Not of Inverter -hek.

As die insette, (A en B) van die Xnor -hek 0 of 0 volt is, is albei die NPN -transistors oop en beide die PNP -transistors is gesluit en die uitset van die eerste stel hekke is 1 of +5 volt. As die ingang van die inverterhek 1 of +5 volt is, is die NPN -transistor gesluit en die uitset, (Q) is 0 of 0 volt en enige positiewe stroom gaan deur die transistor na die grond.

As die ingang, (A) van die Xnor -hek 1 of +5 volt is, word die NPN -transistor op A -ingang gesluit en is die PNP -transistor oop. Met die ingang, (B) van die Xnor -hek is 0 of 0 volt, is die PNP -transistor op B -ingang gesluit en die NPN -transistor is oop, 0 of 0 volt na die ingang van die omskakelaar. As die ingang van die omskakelingshek 0 of 0 volt is, is die NPN -transistor oop en die uitset, (Q) is 1 of +5 volt en enige positiewe stroom gaan uit (Q).

As die ingang, (A) van die Xnor -hek 0 of 0 volt is, is die NPN -transistor op A -ingang oop en die PNP -transistor is gesluit. Met die ingang, (B) van die Xnor -hek is 1 of +5 volt die PNP -transistor op B -ingang is oop en die NPN -transistor is gesluit, 0 of 0 volt na die ingang van die omskakelaar. As die ingang van die omskakelingshek 0 of 0 volt is, is die NPN -transistor oop en die uitset, (Q) is 1 of +5 volt en enige positiewe stroom gaan uit (Q).

As die insette, (A en B) van die Xnor -hek 1 of +5 volt is, is albei die NPN -transistors gesluit en beide die PNP -transistors is oop Wanneer die ingang van die tweede omskakelingshek 1 of +5 volt is, is die NPN transistor is gesluit en die uitset, (Q) is 0 of 0 volt en enige positiewe stroom gaan deur die transistor na die grond.

Naaswenner in die elektroniese wenke en truuksuitdaging