Transistorlardan XOR qapısı yaradın: 6 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:45

OR qapıları çox faydalıdır, amma çox yaxşı işləyə biləcək tək bir xüsusiyyətə malikdir, lakin müəyyən tətbiqlərdə problemlər yarada bilər. Bu faktdır ki, hər iki giriş birdirsə, çıxış da birdir. İstəmədiyimiz bir tətbiqimiz olsaydı, bəlkə də bir toplayıcı tikərdik, XOR və ya EOR qısaldılmış Eksklüziv və ya Qapı adlı bir şeydən istifadə edərdik.

Addım 1: Dizayn

XOR davranışına nail olmağın bir yolu, nizamlı bir OR qapısı götürmək və sonra hər iki girişin müsbət olduğu vəziyyətlə məşğul olmaqdır. Bir AND qapısını girişlərə bağlasaq, bu vəziyyət görünəndə bir siqnal ala bilərik. Daha sonra bu siqnalı götürüb, tərsinə çevirə bilərik, sonra onu və ya OR qapısının çıxışını başqa VƏ qapısına bağlaya bilərik. Bu, hər iki girişin olmadığı zaman, OR qapısının ikinci VƏ darvazasından keçməsini təmin edəcək, lakin hər iki giriş yüksək olduqda, birinci AND qapısı ikinci VƏ qapısını bağlayacaq. OR qapısının vəziyyətindən asılı olmayaraq çıxış sönür.

Son dövrədə etdiyim bir tənzimləmə, AND/NOT kombinasiyasını yalnız ters çevrilmiş və qapısı olan bir NAND qapısı üçün dəyişdirməkdir. Bunun necə işlədiyi sonradan bəlli olacaq.

İndi eyni sxemi yazaq, ancaq tranzistorlar və rezistorlar ilə. İstifadə etdiyim tranzistor növü olduqca yaygın olan 2N2222 BJT -dir (2N4401 və 2N3904 də işləyir). 6 tranzistor, 3 20k ohm rezistor, 3 47k ohm rezistor, 1 510 ohm rezistor, iki düymə və bir LED istifadə etdim. Bu müqavimət dəyərlərini 5v güc mənbəyimə və 2N2222 üçün 0.1mA və ya 0.0001A minimum cərəyana əsaslanaraq seçdim. Bu dəyərlər üçün yerə doğru müqaviməti hesablamaq üçün Ohm qanunu istifadə etsəniz, 50.000 ohm alırsınız. 47k ohm aşağı NAND qapısı üçün kifayət qədər yaxındır, amma niyə OR qapısı üçün aşağı dəyər və ikinci AND qapısının ilk girişi var? Bunun səbəbi, OR qapısını təşkil edən tranzistorların emitörünün başqa bir tranzistorun bazasına bağlanmasıdır, buna görə birbaşa yerə deyil, ikinci bir rezistordan keçir. (LED -in cari məhdudlaşdırıcı rezistoru bu hesablamada əhəmiyyətsiz olan kifayət qədər aşağı bir dəyərdir).

Addım 2: Transistorlar, Düymələr və LED əlavə edin

Addım 3: Rezistorlar əlavə edin

Addım 4: Tellər əlavə edin

Lövhəmi necə gücləndirdiyimi, elektrik raylarını 5v və 500mA maksimum cərəyan üzərində qurulmuş bir laboratoriya dəzgahı enerji təchizatına bağlamaqdır. Eyni bir giriş Arduino 5V və GND pinlərinə güc bağlayaraq əldə edilə bilər, amma həqiqətən 5v enerji təchizatı işləyir (komponentlərin partlama riskini azaltmaq üçün cari məhdud bir məhdudiyyət tövsiyə olunsa da).

Addım 5: Test və Problem Giderme

Bağlandığına görə, öz sınağınızı sınamağa icazə verəcəyəm. Düymələrdən biri və ya digərinə basılırsa, LED yanmalıdır. Hər ikisi də itələsə, LED sönəcək.

Ümumi Problemlər

1. Bir giriş lazım olduğu kimi işləmirsə və hər iki girişin olduğu vəziyyət hələ də sıfır təmin edirsə, bu düyməyə basıldığında OR qapısından gələn AND qapısının girişindəki gərginliyi yoxlayın. Aşağıdırsa (<2V), OR -dan AND qapısına gedən müqavimətin müqavimətini azaldın.
2. Qapı hələ də bir OR qapısı kimi fəaliyyət göstərirsə, yəni hər iki giriş çıxışda olduqda, NAND qapısından gələn AND qapısının girişinə gələn gərginliyi yoxlayın. Hər iki düyməyə basıldığında bu yüksəkdirsə, AND qapısındakı tranzistorlarınızın işlədiyinə əmin olun və hər iki düyməyə basıldığında oradan yerə müqaviməti yoxlayın. Bu müqavimət yüksəkdirsə və/və ya gərginlik aşağıdırsa, bu iki tranzistoru dəyişdirin və ya NAND qapılarına girişlərin müqavimətini azaldın.

Addım 6: Daha çox istəyirsiniz?

Bu təlimatı bəyənmisinizsə, davam edin və Amazon -da "Arduinoya Yeni Başlayanlar Kılavuzu" adlı kitabımı yoxlayın. Arduino proqramlaşdırmaq üçün istifadə olunan C ++ kodunu keçməklə yanaşı, əsas dövrə prinsiplərini də aşır.