ट्रांजिस्टर से एक्सओआर गेट बनाएं: 6 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

या गेट बहुत उपयोगी हैं, लेकिन उनके पास एक अजीब विशेषता है जो ठीक काम कर सकती है, लेकिन कुछ अनुप्रयोगों में समस्याएं पैदा हो सकती हैं। तथ्य यह है कि यदि दोनों इनपुट एक हैं, तो आउटपुट भी एक है। यदि हमारे पास एक ऐसा एप्लिकेशन था जहां हम यह नहीं चाहते थे, तो शायद हम एक योजक का निर्माण कर रहे थे, हम एक्सक्लूसिव या गेट नामक किसी चीज़ का उपयोग करेंगे, जिसे संक्षिप्त रूप से XOR या EOR कहा जाता है।

चरण 1: डिजाइन

एक्सओआर व्यवहार को प्राप्त करने का एक तरीका नियमित या गेट लेना है, फिर उस मामले से निपटें जहां दोनों इनपुट सकारात्मक हैं। यदि हम इनपुट के लिए एक AND गेट बाँधते हैं, तो उस स्थिति के दिखाई देने पर हमें एक संकेत मिल सकता है। फिर हम उस सिग्नल को ले सकते हैं, उसे उल्टा कर सकते हैं, फिर उसे और OR गेट के आउटपुट को दूसरे AND गेट से जोड़ सकते हैं। यह ऐसा बना देगा कि जब भी ऐसा न हो कि दोनों इनपुट चालू हैं, तो OR गेट बस दूसरे और गेट से होकर गुजरेगा, लेकिन जब दोनों इनपुट उच्च हो जाएंगे, तो पहला और गेट दूसरे और गेट को बंद कर देगा और रख देगा। OR गेट की स्थिति की परवाह किए बिना आउटपुट बंद।

एक समायोजन जो मैंने अंतिम सर्किट में किया था, वह NAND गेट के लिए AND/NOT संयोजन को स्विच कर रहा है, जो कि सिर्फ एक उल्टा और गेट है। इसके काम करने का तरीका बाद में पता चलेगा।

अब उसी योजनाबद्ध को लिखने दें, लेकिन ट्रांजिस्टर और प्रतिरोधों के साथ। मैंने जिस प्रकार के ट्रांजिस्टर का उपयोग किया है वह 2N2222 BJT है, जो काफी सामान्य है (2N4401 और 2N3904 भी काम करते हैं)। मैंने 6 ट्रांजिस्टर, 3 20k ओम रेसिस्टर्स, 3 47k ओम रेसिस्टर्स, 1 510 ओम रेसिस्टर, दो पुशबटन और एक LED का उपयोग किया। मैंने अपने 5v पावर स्रोत, और 0.1mA, या 0.0001A 2N2222 के लिए न्यूनतम करंट के आधार पर इन प्रतिरोधक मानों को चुना। यदि आप उन मूल्यों के लिए जमीन के सही प्रतिरोध की गणना करने के लिए ओम के नियम का उपयोग करते हैं, तो आपको 50,000 ओम मिलते हैं। 47k ओम निचले NAND गेट के लिए काफी करीब है, लेकिन OR गेट के लिए कम मान और दूसरे AND गेट का पहला इनपुट क्यों? इसका कारण यह है कि OR गेट बनाने वाले ट्रांजिस्टर के उत्सर्जक दूसरे ट्रांजिस्टर के आधार से जुड़े होते हैं, इसलिए दूसरे अवरोधक के माध्यम से चलते हैं, सीधे जमीन पर नहीं। (एलईडी का वर्तमान सीमित अवरोधक एक कम पर्याप्त मूल्य है कि यह इस गणना में महत्वहीन है)।

चरण 2: ट्रांजिस्टर, बटन और एलईडी जोड़ना

चरण 3: प्रतिरोधों को जोड़ना

चरण 4: तार जोड़ना

जिस तरह से मैं अपने बोर्ड को पावर दे रहा हूं, वह पावर रेल को 5v और 500mA अधिकतम करंट पर सेट लैब बेंच पावर सप्लाई से जोड़ रहा है। एक Arduino के 5V और और GND पिन को पावर को हुक करके उसी तरह का इनपुट प्राप्त किया जा सकता है, लेकिन वास्तव में एक 5v बिजली की आपूर्ति काम करती है (हालांकि घटकों को उड़ाने के जोखिम को कम करने के लिए एक वर्तमान सीमित की सिफारिश की जाती है)।

चरण 5: परीक्षण और समस्या निवारण

अब जब यह जुड़ा हुआ है, तो मैं आपको अपना परीक्षण करने दूँगा। यदि एक या दूसरे बटन को धक्का दिया जाता है, तो एलईडी को प्रकाश करना चाहिए। हालांकि, अगर दोनों को धक्का दिया जाता है, तो एलईडी बंद हो जाएगी।

सामान्य समस्यायें

1. यदि एक इनपुट उस तरह काम नहीं करता है जैसा उसे करना चाहिए, और वह मामला जहां दोनों इनपुट चालू हैं, अभी भी एक शून्य प्रदान करता है, उस बटन को धकेलने पर OR गेट से आने वाले AND गेट के इनपुट पर वोल्टेज की जांच करें। यदि यह कम (<2V) है, तो OR से AND गेट तक जाने वाले प्रतिरोधक के प्रतिरोध को कम करें।
2. यदि गेट अभी भी एक OR गेट की तरह काम करता है, जिसका अर्थ है कि जब दोनों इनपुट आउटपुट पर हैं, तो NAND गेट से आने वाले AND गेट के इनपुट में आने वाले वोल्टेज की जांच करें। यदि दोनों बटन दबाए जाने पर यह अधिक है, तो सुनिश्चित करें कि AND गेट में आपके ट्रांजिस्टर काम कर रहे हैं, और दोनों बटन दबाए जाने पर वहां से जमीन पर प्रतिरोध की जांच करें। यदि वह प्रतिरोध अधिक है, और/या वह वोल्टेज कम है, तो उन दो ट्रांजिस्टर को बदलें, या इनपुट के प्रतिरोध को NAND गेट्स तक कम करें।

चरण 6: अधिक चाहते हैं?

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