Двойни логически транзисторни врати: 10 стъпки

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2025-01-23 14:36

Аз изграждам транзисторни порти малко по -различни от повечето други инженери по електроника. Повечето хора, когато изграждат транзисторни порти; изградете ги само с положителна логика предвид, но портите в интегралните схеми имат две логики, положителна логика и отрицателна логика. И аз изграждам транзисторните си врати с положителна и отрицателна логика.

Въпреки че има осем порти; Буфер, инвертор или не, и, Nand, или, Nor, Xor и Xnor, те са направени от три вериги на порта. И когато изграждате двойни логически порти, трите вериги, използвани за изграждане на порта, са Инвертор или Не, Nand и Nor, останалите порти са направени от две или повече от тези три порти.

Защо да изграждате транзисторни порти? Ето пет причини да изградите свои собствени порти.

1. Нямате необходимата порта.

2. Искате порта, която носи повече мощност от стандартната IC порта.

3. Искате само една порта и мразите да губите останалата част от портите на ИС.

4. Цена, един транзисторен инвертор е по -малко от $ 0,25 и шестнадесетичен инверторен интеграл е $ 1,00 и нагоре.

5. Искате да разберете по -добре портите.

Стъпка 1: Инструменти и части

Портите в тази инструкция са ¼ ватови порти, ако искате да изградите порти с по -висока мощност, ще ви трябват компоненти с по -висока мощност.

Джъмперни проводници

Платка

Захранване

1 x SN74LS04 IC

2 x превключватели

2 x светодиоди 1 червен 1 зелен

2 x 820 Ω ¼ w резистора

2 x 1 kΩ resist w резистори

3 x 10 kΩ resist w резистори

3 x NPN транзистори с общо предназначение, използвах 2N3904.

2 x PNP транзистори с общо предназначение, използвах 2N3906.

Стъпка 2: Двойна логика

Когато погледнете таблицата на истината на портата; като два входа или порта, ще получите таблица на истината, която изглежда така. Това е таблица с положителна истина за порта Or. Под A и B са входовете към портата и Q е изходът. 1 представлява логическа стойност от 1 или + 5 волта, а 0 представлява логическа стойност от 0 или 0 волта. Така че, когато повечето хора изграждат порта от транзистори, те я изграждат логическа стойност от 1 или + 5 волта и логическа стойност от 0 или без волта. Но това не се случва с изхода на порта, в IC.

Когато изходът на порта преминава от логическа стойност 1 към логическа стойност 0, изходът на тази порта преминава от + 5 волта, като токът изтича от изхода до 0 волта, като токът тече в изхода на портата. Токът обръща посоката. Когато използвате обратен токов поток, това се нарича отрицателна логика, където 0 волта е - 1 логическа стойност и + 5 волта е - 0 логическа стойност.

Най -лесно е да видите какво прави това, когато свържете изхода на всяка порта; към основата на NPN транзистор и PNP транзистор, последователно с LED. Докато изходът на портата е логическа стойност 1, (5 волта), NPN транзисторът е затворен и светодиодът последователно с транзистора NPN светва. Когато изходът на портата преминава от логическа стойност 1 към логическа стойност 0, (5 волта до 0 волта), токът обръща посоката и NPN транзисторът се отваря при затваряне на PNP транзистора. Това изключва светодиода последователно с транзистора NPN и осветява светодиода последователно с транзистора PNP.

Моите транзисторни порти имат същата двойна логика като портите в ИС. Докато изходът на портата е логическа стойност 1, (5 волта), NPN транзисторът е затворен и светодиодът последователно с транзистора NPN светва. Когато изходът на портата преминава от логическа стойност 1 към логическа стойност 0, (5 волта до 0 волта), токът обръща посоката и NPN транзисторът се отваря, когато PNP транзисторът се затваря. Това изключва светодиода последователно с транзистора NPN и светва светодиода последователно с транзистора PNP.

Стъпка 3: Не или инверторна порта

Not или Inverter gate е първата от трите порта, необходими за направата на останалите 5 порта.

Когато входът (A) на инверторния порта е 0 или 0 волта, NPN транзисторът е отворен и изходът (Q) е 1 или +5 волта и всеки положителен ток излиза от изхода (Q).

Когато входът (A) на инверторния порта е 1 или +5 волта, NPN транзисторът е затворен и изходът (Q) е 0 или 0 волта и всеки положителен ток преминава към земята през транзистора.

Стъпка 4: Nand Gate

Портата Nand е втората от трите порти, необходими за направата на останалите 5 порти.

Когато входовете (A и B) на порта Nand са 0 или 0 волта, и двата NPN транзистора са отворени и изходът, (Q) е 1 или +5 волта и всеки положителен ток излиза от изхода (Q).

Когато входът (A) на порта Nand е 1 или +5 волта, NPN транзисторът на вход A е затворен. И когато входът (B) на порта Nand е 0 или 0 волта, NPN транзисторът на вход B е отворен и изходът, (Q) е 1 или +5 волта и всеки положителен ток излиза от изхода (Q).

Когато входът (A) на порта Nand е 0 или 0 волта, NPN транзисторът на вход A е отворен. И когато входът (B) на портата на Nand е 1 или +5 волта, NPN транзисторът на входа B е затворен и изходът, (Q) е 1 или +5 волта и всеки положителен ток излиза от изхода (Q).

Когато входовете (A и B) на портата на Nand са 1 или +5 волта, двата NPN транзистора са затворени и изходът (Q) е 0 или 0 волта и всеки положителен ток преминава към земята през транзисторите.

Стъпка 5: Нито порта

Портата Nor е третата от трите порти, необходими за направата на останалите 5 порти.

Когато входовете (A и B) на порта Nor са 0 или 0 волта, и двата NPN транзистора са отворени и изходът, (Q) е 1 или +5 волта и всеки положителен ток излиза от изхода (Q).

Когато входът (A) на порта Nor е 1 или +5 волта, NPN транзисторът на вход A е затворен. И когато входът (B) на порта Nor е 0 или 0 волта, NPN транзисторът на вход B е отворен и изходът, (Q) е 0 или 0 волта и всеки положителен ток преминава към земята през транзистора на вход A.

Когато входът (A) на порта Nor е 0 или 0 волта, NPN транзисторът на вход A е отворен. И когато входът (B) на порта Nor е 1 или +5 волта, NPN транзисторът на входа B е затворен и изходът (Q) е 0 или 0 волта и всеки положителен ток преминава към земята през транзистора на B вход.

Когато входовете (A и B) на порта Nor са 1 или +5 волта, и двата NPN транзистора са затворени и изходът, (Q) е 0 или 0 волта и всеки положителен ток преминава към земята през двата транзистори.

Стъпка 6: Буфер

Буферът използва две еднакви порти; две последователни врати „Не“или „Инвертор“.

Когато входът (A) на първия инверторен портал е 0 или 0 волта, NPN транзисторът е отворен и изходът е 1 или +5 волта към входа на втория инвертор. Когато входът на втората порта на инвертора е 1 или +5 волта, NPN транзисторът е затворен и изходът (Q) е 0 или 0 волта и всеки положителен ток преминава към земята през транзистора.

Когато входът (A) на първия инверторен порта е 1 или +5 волта, NPN транзисторът е затворен и изходът е 0 или 0 волта към входа на втория инвертор. Когато входът на втората порта на инвертора е 0 или 0 волта, NPN транзисторът е отворен и изходът (Q) е 1 или +5 волта и всеки положителен ток излиза от изхода (Q).

Стъпка 7: И порта

Портата And е порта на Nand и последователно порта Not или Inverter.

Входовете са същите като порта Nand, но изходът се обръща от Not или Inverter gate.

Когато входовете (A и B) на порта And са 0 или 0 волта и двата NPN транзистора са отворени, изходът на първия порта е 1 или +5 волта. Когато входът на порта на инвертора е 1 или +5 волта, NPN транзисторът е затворен и изходът (Q) е 0 или 0 волта и всеки положителен ток преминава към земята през транзистора.

Когато входът (A) на And порта е 1 или +5 волта, NPN транзисторът на A вход е затворен. И когато входът, (B) на And порта е 0 или 0 волта, NPN транзисторът на вход B е отворен, изходът на първия порта е 1 или +5 волта. Когато входът на порта на инвертора е 1 или +5 волта, NPN транзисторът е затворен и изходът (Q) е 0 или 0 волта и всеки положителен ток преминава към земята през транзистора.

Когато входът (A) на порта And е 0 или 0 волта, NPN транзисторът на вход A е отворен. И когато входът, (B) на And порта е 1 или +5 волта, NPN транзисторът на входа B е затворен, изходът на първия порта е 1 или +5 волта. Когато входът на порта на инвертора е 1 или +5 волта, NPN транзисторът е затворен и изходът (Q) е 0 или 0 волта и всеки положителен ток преминава към земята през транзистора.

Когато входовете (A и B) на порта Nand са 1 или +5 волта, и двата NPN транзистора са затворени и изходът на първия порта е 0 или 0 волта. Когато входът на порта на инвертора е 0 или 0 волта, NPN транзисторът е отворен и изходът (Q) е 1 или +5 волта и всеки положителен ток излиза от изхода (Q).

Стъпка 8: Или порта

Портата Or е порта Nor и порта Not или Inverter последователно.

Входовете са същите като Nor порта, но изходът се обръща от Not или Inverter gate.

Когато входовете (A и B) на портата Or са 0 или 0 волта и двата NPN транзистора са отворени, изходът на първата порта е 1 или +5 волта. Когато входът на порта на инвертора е 1 или +5 волта, NPN транзисторът е затворен и изходът (Q) е 0 или 0 волта и всеки положителен ток преминава към земята през транзистора.

Когато входът (A) на портата Or е 1 или +5 волта, NPN транзисторът на вход A е затворен. И когато входът (B) на порта Nor е 0 или 0 волта, NPN транзисторът на вход B е отворен и изходът на първия порта е 0 или 0 волта. Когато входът на порта на инвертора е 0 или 0 волта, NPN транзисторът е отворен и изходът (Q) е 1 или +5 волта и всеки положителен ток излиза от изхода (Q).

Когато входът (A) на портата Or е 0 или 0 волта, NPN транзисторът на вход A е отворен. И когато входът (B) на порта Nor е 1 или +5 волта, NPN транзисторът на вход B е затворен и изходът на първия порта е 0 или 0 волта. Когато входът на порта на инвертора е 0 или 0 волта, NPN транзисторът е отворен и изходът (Q) е 1 или +5 волта и всеки положителен ток излиза от изхода (Q).

Когато входовете (A и B) на портата Or са 1 или +5 волта, двата NPN транзистора са затворени и изходът на първата порта е 0 или 0 волта. Когато входът на порта на инвертора е 0 или 0 волта, NPN транзисторът е отворен и изходът (Q) е 1 или +5 волта и всеки положителен ток излиза от изхода (Q).

Стъпка 9: Изключителна Nor Gate (Xnor)

Ексклузивният порт Nor е конфигуриран като два порта на Nand, свързани паралелно като Nor порта с двата горни транзистора PNP транзистори.

Когато входовете (A и B) на порта Xnor са 0 или 0 волта, и двата NPN транзистора са отворени и двата PNP транзистора са затворени. Изходът (Q) е 1 или +5 волта и всеки положителен ток излиза от изхода (Q).

Когато входът (A) на порта Xnor е 1 или +5 волта, NPN транзисторът на вход A е затворен и PNP транзисторът е отворен. С входа (B) на портата Xnor е 0 или 0 волта, PNP транзисторът на вход B е затворен и NPN транзисторът е отворен. Изходът (Q) е 0 или 0 волта и всеки положителен ток преминава към земята през затворените транзистори.

Когато входът (A) на порта Xnor е 0 или 0 волта, NPN транзисторът на вход A е отворен и PNP транзисторът е затворен. С входа (B) на порта Xnor е 1 или +5 волта, PNP транзисторът на вход B е отворен и NPN транзисторът е затворен. Изходът (Q) е 0 или 0 волта и всеки положителен ток преминава към земята през затворените транзистори.

Когато входовете (A и B) на порта Xnor са 1 или +5 волта, и двата NPN транзистора са затворени и двата PNP транзистора са отворени. Изходът (Q) е 1 или +5 волта и всеки положителен ток излиза от изхода (Q).

Стъпка 10: Изключително или Порта (Xor)

Изключителната или порта; използва и трите ключови порта, той е конфигуриран като два порта Nand, свързани паралелно като Nor порта с двата горни транзистора PNP транзистори и последователно Not или Inverter порта.

Входовете на Xor порта са същите като на Xnor порта, но изходът се обръща от Not или Inverter gate.

Когато входовете (A и B) на порта Xnor са 0 или 0 волта, и двата NPN транзистора са отворени и двата PNP транзистора са затворени, а изходът на първия набор от порти е 1 или +5 волта. Когато входът на порта на инвертора е 1 или +5 волта, NPN транзисторът е затворен и изходът (Q) е 0 или 0 волта и всеки положителен ток преминава към земята през транзистора.

Когато входът (A) на порта Xnor е 1 или +5 волта, NPN транзисторът на вход A е затворен и PNP транзисторът е отворен. С входа (B) на порта Xnor е 0 или 0 волта, PNP транзисторът на входа B е затворен и NPN транзисторът е отворен, 0 или 0 волта към входа на инвертора. Когато входът на порта на инвертора е 0 или 0 волта, NPN транзисторът е отворен и изходът (Q) е 1 или +5 волта и всеки положителен ток излиза от изхода (Q).

Когато входът (A) на порта Xnor е 0 или 0 волта, NPN транзисторът на вход A е отворен и PNP транзисторът е затворен. С входа (B) на порта Xnor е 1 или +5 волта, PNP транзисторът на вход B е отворен и NPN транзисторът е затворен, 0 или 0 волта към входа на инвертора. Когато входът на порта на инвертора е 0 или 0 волта, NPN транзисторът е отворен и изходът (Q) е 1 или +5 волта и всеки положителен ток излиза от изхода (Q).

Когато входовете, (A и B) на порта Xnor са 1 или +5 волта, и двата NPN транзистора са затворени и двата PNP транзистора са отворени Когато входът на втория инверторен порта е 1 или +5 волта, NPN транзисторът е затворен и изходът (Q) е 0 или 0 волта и всеки положителен ток преминава към земята през транзистора.

На второ място в предизвикателството Съвети и трикове по електроника