- DAN Pintu Logik
- Transistor
- Diagram Litar dan Komponen Diperlukan
- Kerja Dan Pintu menggunakan Transistor
Sebagaimana banyak dari kita tahu Litar Bersepadu atau IC adalah gabungan banyak litar kecil dalam bungkusan kecil yang bersama-sama melakukan tugas bersama. Seperti Penguat Operasi atau 555 Timer IC dibina dengan gabungan banyak Transistor, Flip-Flops, Logic Gates dan rangkaian digital gabungan lain. Begitu juga Flip-Flop yang dapat dibina dengan menggunakan kombinasi Logic Gates dan Logic Gates itu sendiri dapat dibina dengan menggunakan beberapa Transistor.
Logic Gates adalah asas litar elektronik digital yang banyak. Dari gerbang Logik Flip-Flops asas hingga Mikrokontroler membentuk prinsip asas mengenai bagaimana bit disimpan dan diproses. Mereka menyatakan hubungan antara setiap input dan output sistem menggunakan logik Arthmetic. Terdapat banyak jenis gerbang logik dan masing-masing mempunyai logik yang berbeza yang digunakan untuk tujuan yang berbeza. Tetapi fokus artikel ini adalah pada Gerbang AND kerana nanti kita akan membina Gerbang AND menggunakan litar transistor BJT. Menarik kan? Mari kita mulakan.
DAN Pintu Logik
AND logic gate adalah pintu logik berbentuk D dengan dua input dan satu output tunggal, di mana bentuk D di antara input dan output adalah rangkaian logik. Hubungan antara nilai input dan output dapat dijelaskan dengan menggunakan AND Gate Truth Table yang ditunjukkan di bawah.
Output persamaan dapat dijelaskan dengan mudah menggunakan AND Gate Boolean Equation, iaitu Q = A x B atau Q = AB. Oleh itu, untuk Gerbang AND keluarannya TINGGI hanya apabila kedua-dua input TINGGI.
Transistor
Transistor adalah peranti semikonduktor dengan tiga terminal yang boleh disambungkan ke litar luaran. Peranti ini dapat digunakan sebagai sakelar dan juga sebagai penguat untuk mengubah nilai atau mengontrol laju isyarat elektrik.
Untuk membina gerbang logik AND menggunakan transistor, kita akan menggunakan transistor BJT yang dapat dikelaskan lagi menjadi dua jenis: PNP dan NPN - Bipolar Junction Transistor. Simbol litar untuk masing-masing dapat dilihat di bawah.
Artikel ini akan menerangkan kepada anda, bagaimana membina litar AND Gate menggunakan transistor. Logik pintu AND sudah dijelaskan di atas dan untuk membina gerbang AND menggunakan transistor kita akan mengikuti jadual kebenaran yang sama seperti yang ditunjukkan di atas.
Diagram Litar dan Komponen Diperlukan
Senarai komponen yang diperlukan untuk membina gerbang AND menggunakan transistor NPN disenaraikan seperti berikut:
- Dua transistor NPN. (Anda juga boleh menggunakan transistor PNP jika ada)
- Dua perintang 10KΩ & satu perintang 4-5KΩ.
- Satu LED (Light Emitting Diode) untuk memeriksa output.
- Papan Roti.
- Bekalan kuasa A + 5V.
- Dua butang PUSH.
- Wayar Penyambung.
Litar mewakili kedua input A & B untuk gerbang AND dan Output, Q yang juga mempunyai bekalan + 5V kepada pengumpul transistor pertama yang disambungkan secara bersiri ke transistor kedua dan LED disambungkan ke terminal pemancar transistor kedua. Input A & B disambungkan ke terminal asas Transistor 1 dan Transistor 2, masing-masing dan output Q menuju ke terminal positif. Gambar rajah di bawah menunjukkan litar yang dijelaskan di atas untuk membina gerbang AND menggunakan NPN Transistor.
Transistor yang digunakan dalam tutorial ini adalah BC547 NPN Transistor dan ditambah dengan semua komponen yang disebutkan di atas dalam litar, seperti yang ditunjukkan di bawah.
Sekiranya anda tidak mempunyai butang tekan, anda juga boleh menggunakan wayar sebagai suis dengan menambahkan atau mengeluarkannya bila diperlukan (bukannya menekan swtich). Perkara yang sama dapat dilihat dalam video di mana saya akan menggunakan wayar sebagai suis yang disambungkan ke terminal asas untuk kedua-dua transistor.
Litar yang sama apabila dibina menggunakan komponen perkakasan yang disebutkan di atas, litar akan kelihatan seperti pada gambar di bawah.
Kerja Dan Pintu menggunakan Transistor
Di sini kita akan menggunakan transistor sebagai suis dan oleh itu, apabila voltan diterapkan melalui terminal Pemungut transistor NPN, voltan mencapai Persimpangan Pemancar hanya apabila Persimpangan Pangkalan mempunyai bekalan voltan antara 0V dan Voltan Pemungut.
Begitu juga, litar di atas akan menjadikan LED menyala iaitu outputnya 1 (Tinggi) hanya apabila kedua-dua input 1 (Tinggi) iaitu apabila terdapat bekalan voltan di terminal asas kedua-dua transistor. Maksudnya, akan ada jalur arus lurus dari VCC (+ 5V bekalan kuasa) ke LED dan lebih jauh ke tanah. Rehat dalam semua keadaan, output akan 0 (Rendah) dan LED akan mati. Semua ini dapat dijelaskan dengan lebih terperinci dengan memahami setiap kes satu demi satu.
Kes 1: Apabila kedua-dua input adalah sifar - A = 0 & B = 0.
Apabila kedua-dua input A & B adalah 0, anda tidak perlu menekan butang tekan dalam kes ini. Sekiranya anda tidak menggunakan butang tekan, lepaskan wayar yang disambungkan, butang tekan dan terminal asas kedua-dua transistor. Oleh itu, kami mendapat kedua-dua input A & B sebagai 0 dan sekarang kami perlu memeriksa outputnya, yang juga harus 0 sesuai dengan tabel kebenaran gerbang AND.
Sekarang, apabila voltan dibekalkan melalui terminal pengumpul Transistor 1, pemancar tidak menerima input kerana nilai terminal asas adalah 0. Begitu juga, pemancar transistor 1 yang disambungkan ke pemungut Transistor 2, tidak membekalkan semasa atau voltan dan juga nilai terminal asas transistor 2 adalah 0. Jadi, 2 nd pemancar transistor output nilai 0 dan hasilnya, LED akan menjadi OFF.
Kes 2: Apabila input - A = 0 & B = 1.
Dalam kes kedua, apabila input A = 0 & B = 1, litar mempunyai input pertama sebagai 0 (Rendah) dan input kedua sebagai 1 (Tinggi) ke dasar transistor 1 & 2, masing-masing. Sekarang, apabila bekalan 5V diteruskan kepada pengumpul transistor pertama, maka tidak ada perubahan dalam peralihan fasa transistor kerana terminal pangkalan mempunyai 0 input. Yang memberikan nilai 0 ke pemancar dan pemancar transistor pertama disambungkan ke pemungut transistor kedua secara bersiri, jadi 0 nilai masuk ke pemungut transistor kedua.
Sekarang, transistor kedua mempunyai nilai yang tinggi di pangkalan, jadi ia membenarkan nilai yang sama yang diterima dalam pemungut masuk ke pemancar. Tetapi kerana nilainya 0 di terminal pemungut transistor kedua, itulah sebabnya pemancar juga 0 dan LED yang disambungkan ke pemancar tidak akan menyala.
Kes 3: Apabila input - A = 1 & B = 0.
Di sini, inputnya adalah 1 (tinggi) untuk asas transistor pertama dan rendah untuk asas transistor kedua. Jadi, jalan semasa akan bermula dari bekalan kuasa 5V ke pengumpul transistor kedua yang melalui pemungut dan pemancar transistor pertama kerana nilai terminal asas tinggi untuk transistor pertama.
Tetapi pada transistor kedua, nilai terminal pangkal adalah 0 dan tidak, arus tidak mengalir dari pemungut ke pemancar transistor kedua dan sebagai hasilnya, pendorong masih akan MATI sahaja.
Kes 4: Apabila kedua-dua input adalah satu - A = 1 & B = 1.
Kes terakhir dan di sini kedua-dua input sepatutnya tinggi yang disambungkan ke terminal asas kedua-dua transistor. Ini bermaksud setiap kali arus atau voltan melalui pemungut kedua-dua transistor, asas mencapai ketepuannya dan transistor melakukan.
Menjelaskan secara praktikal, apabila bekalan + 5V diberikan ke terminal pemungut transistor 1 dan juga terminal pangkalan tepu maka, terminal pemancar akan menerima output yang tinggi kerana transistor bias ke hadapan. Ini output tinggi pada pemancar pergi terus kepada pemungut 2 nd transistor melalui sambungan siri. Sekarang, sama pada transistor kedua, input pada pemungut tinggi dan dalam kes ini, terminal pangkalan juga tinggi, yang bermaksud transistor kedua juga dalam keadaan tepu dan input tinggi akan mengalir dari pemungut ke pemancar. Output tinggi ini pada pemancar menuju ke LED yang menyalakan LED.
Oleh itu, keempat-empat kes mempunyai input dan output yang sama dengan pintu logik AND yang sebenar. Oleh itu, kami telah membina gerbang Logik AND menggunakan Transistor. Harap anda memahami tutorial dan menikmati pembelajaran sesuatu yang baru. Kerja lengkap penyediaan boleh didapati dalam video di bawah ini. Dalam tutorial seterusnya kami juga akan belajar bagaimana membina gerbang ATAU menggunakan transistor dan BUKAN gerbang menggunakan Transistor. Sekiranya anda mempunyai sebarang pertanyaan, tinggalkan di bahagian komen di bawah atau gunakan forum kami untuk pertanyaan teknikal yang lain.