असतत ट्रांजिस्टर का उपयोग करके फ्लिप-फ्लॉप: 7 कदम

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

सभी को नमस्कार, अब हम डिजिटल की दुनिया में जी रहे हैं। लेकिन डिजिटल क्या है? क्या एनालॉग से बहुत दूर है? मैंने कई लोगों को देखा, जो मानते हैं कि डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स एनालॉग इलेक्ट्रॉनिक्स से अलग है और एनालॉग बेकार है। इसलिए यहां मैंने जागरूक लोगों के लिए यह निर्देश योग्य बनाया है जो मानते हैं कि डिजिटल एनालॉग इलेक्ट्रॉनिक्स से अलग है। वास्तव में डिजिटल और एनालॉग इलेक्ट्रॉनिक्स समान हैं, डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स भौतिकी की दुनिया में इलेक्ट्रॉनिक्स जैसे एनालॉग इलेक्ट्रॉनिक्स का केवल एक छोटा सा हिस्सा है। डिजिटल एनालॉग की एक सीमित स्थिति है। मूल रूप से एनालॉग डिजिटल से बेहतर है, क्योंकि जब हम एनालॉग सिग्नल को डिजिटल में बदलते हैं तो इसका रिज़ॉल्यूशन कम हो जाता है। लेकिन आज हम डिजिटल का उपयोग करते हैं, यह केवल इसलिए है क्योंकि डिजिटल संचार सरल है और एनालॉग की तुलना में कम हस्तक्षेप और शोर है। एनालॉग की तुलना में डिजिटल का भंडारण सरल है। इससे हमें यह प्राप्त होता है कि, डिजिटल केवल एक उपखंड या एनालॉग इलेक्ट्रॉनिक्स दुनिया की एक सीमित स्थिति है।

इसलिए इस निर्देशयोग्य में मैंने असतत ट्रांजिस्टर का उपयोग करके फ्लिप-फ्लॉप जैसी बुनियादी डिजिटल संरचनाएं बनाईं। मेरा मानना है कि यह अनुभव निश्चित रूप से आपको अलग लगता है। ठीक है। चलिए इसे शुरू करते हैं…

चरण 1: डिजिटल क्या है ???

डिजिटल कुछ भी नहीं है, यह केवल संचार का एक तरीका है। डिजिटल में हम सभी डेटा को एक (सर्किट या Vcc में उच्च वोल्टेज स्तर) और शून्य (सर्किट या GND में कम वोल्टेज) में दर्शाते हैं। लेकिन डिजिटल में हम Vcc और GND के बीच सभी वोल्टेज में डेटा का प्रतिनिधित्व करते हैं। यही है, यह एक निरंतर है और डिजिटल असतत है। सभी भौतिक माप निरंतर या एनालॉग में हैं। लेकिन अब एक दिन हम इस डेटा का विश्लेषण, गणना, भंडारण केवल डिजिटल या असतत रूप में करते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि इसके कुछ अनूठे फायदे हैं जैसे शोर प्रतिरक्षा, कम भंडारण स्थान आदि।

डिजिटल और एनालॉग के लिए उदाहरण

एक SPDT स्विच पर विचार करें, इसका एक सिरा Vcc से जुड़ा है और दूसरा GND से। जब, हम स्विच को एक स्थान से दूसरे स्थान पर ले जाते हैं तो हमें इस तरह का आउटपुट मिलता है जैसे Vcc, GND, Vcc, GND, Vcc, GND, …यह डिजिटल सिग्नल है। अब हम स्विच को एक पोटेंशियो-मीटर (वेरिएबल रेसिस्टर) से बदलते हैं। इसलिए, जब जांच को घुमाते हैं तो हमें GND से Vcc तक निरंतर वोल्टेज परिवर्तन मिलता है। यह एनालॉग सिग्नल का प्रतिनिधित्व करता है। ठीक मिल गया…

चरण 2: कुंडी

कुंडी डिजिटल सर्किट में बुनियादी स्मृति भंडारण तत्व है। यह एक बिट डेटा स्टोर करता है। यह डेटा की सबसे छोटी इकाई है। यह एक अस्थिर प्रकार की मेमोरी है क्योंकि बिजली की विफलता होने पर इसका संग्रहीत डेटा गायब हो जाता है। केवल बिजली की आपूर्ति मौजूद होने तक डेटा को स्टोर करें। प्रत्येक फ्लिप-फ्लॉप यादों में कुंडी मूल तत्व है।

ऊपर दिए गए वीडियो में ब्रेडबोर्ड पर लगी कुंडी को दिखाया गया है।

उपरोक्त सर्किट आरेख मूल कुंडी सर्किट दिखाता है। इसमें दो ट्रांजिस्टर होते हैं, प्रत्येक ट्रांजिस्टर बेस फीडबैक प्राप्त करने के लिए अन्य कलेक्टर से जुड़ा होता है। यह फीडबैक सिस्टम इसमें डाटा स्टोर करने में मदद करता है। बाहरी इनपुट डेटा आधार को डेटा सिग्नल लागू करके प्रदान किया जाता है। यह डेटा सिग्नल बेस वोल्टेज को ओवरराइड करता है और ट्रांजिस्टर अगली स्थिर स्थिति में चले जाते हैं और डेटा को स्टोर करते हैं। अतः इसे द्वि-स्थिर परिपथ भी कहते हैं। सभी प्रतिरोधों ने वर्तमान प्रवाह को आधार और कलेक्टर तक सीमित करने के लिए प्रदान किया।

कुंडी के बारे में अधिक जानकारी के लिए, मेरे ब्लॉग, नीचे दिए गए लिंक पर जाएँ,

0creativeengineering0.blogspot.com/2019/03/what-is-latch.html

चरण 3: डी फ्लिप-फ्लॉप और टी फ्लिप-फ्लॉप: सिद्धांत

ये आजकल आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले फ्लिप-फ्लॉप हैं। इनका उपयोग अधिकांश डिजिटल सर्किट में किया जाता है। यहां हम इसके सिद्धांत भाग के बारे में चर्चा करते हैं। फ्लिप-फ्लॉप व्यावहारिक स्मृति भंडारण तत्व है। सर्किट में कुंडी का उपयोग नहीं किया जाता है, केवल फ्लिप-फ्लॉप का उपयोग करें। क्लॉक्ड लैच फ्लिप-फ्लॉप है। घड़ी एक सक्षम संकेत है। जब घड़ी सक्रिय क्षेत्र में होती है तो केवल फ्लिप-फ्लॉप इनपुट पर डेटा पढ़ता है। तो कुंडी के सामने एक घड़ी सर्किट जोड़कर कुंडी को फ्लिप-फ्लॉप में बदल दिया जाता है। ये विभिन्न प्रकार के लेवल ट्रिगरिंग और एज ट्रिगरिंग हैं। यहां हम एज ट्रिगरिंग के बारे में चर्चा करते हैं क्योंकि इसका उपयोग ज्यादातर डिजिटल सर्किट में किया जाता है।

डी फ्लिप-फ्लॉप

इस फ्लिप-फ्लॉप में आउटपुट इनपुट डेटा को कॉपी करता है। यदि इनपुट 'एक' है तो आउटपुट हमेशा 'एक' होता है। यदि इनपुट 'शून्य' है तो आउटपुट हमेशा 'शून्य' है। ऊपर की छवि में दी गई सत्य तालिका। सर्किट आरेख असतत d फ्लिप फ्लॉप को दर्शाता है।

टी फ्लिप-फ्लॉप

इस फ्लिप-फ्लॉप में जब इनपुट 'शून्य' स्थिति में होता है तो आउटपुट डेटा नहीं बदलता है। जब इनपुट डेटा 'एक' होता है तो आउटपुट डेटा टॉगल करता है। यानी 'शून्य' से 'एक' और 'एक' से 'शून्य'। ऊपर दी गई सत्य तालिका।

फ्लिप फ्लॉप के बारे में अधिक जानकारी के लिए। मेरे ब्लॉग पर पधारें। लिंक नीचे दिया गया है,

0creativeengineering0.blogspot.com/

चरण 4: डी फ्लिप-फ्लॉप

उपरोक्त सर्किट आरेख डी फ्लिप-फ्लॉप दिखाता है। यह एक व्यावहारिक है। यहां 2 ट्रांजिस्टर T1 और T2 कुंडी (पहले चर्चा की गई) के रूप में काम करते हैं और ट्रांजिस्टर T3 का उपयोग एलईडी को चलाने के लिए किया जाता है। अन्यथा एलईडी द्वारा खींची गई धारा आउटपुट Q पर वोल्टेज को बदल देती है। चौथे ट्रांजिस्टर का उपयोग इनपुट डेटा को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। यह डेटा तभी पास करता है जब इसका आधार उच्च क्षमता पर हो। इसका बेस वोल्टेज कैपेसिटर और रेसिस्टर्स का उपयोग करके बनाए गए डिफरेंशियल सर्किट द्वारा उत्पन्न होता है। यह इनपुट स्क्वायर वेव क्लॉक सिग्नल को तेज स्पाइक्स में बदल देता है। यह ट्रांजिस्टर को एक पल में ही चालू कर देता है। यही काम कर रहा है।

वीडियो इसकी कार्यप्रणाली और सिद्धांत को दर्शाता है।

इसके कामकाज के बारे में अधिक जानकारी के लिए, कृपया मेरे ब्लॉग, नीचे दिए गए लिंक पर जाएं, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/03/what-is-d-flip-flop-using-discrete.html

चरण 5: टी फ्लिप-फ्लॉप

टी फ्लिप-फ्लॉप डी फ्लिप-फ्लॉप से बना है। इसके लिए डेटा इनपुट को पूरक आउटपुट Q' से कनेक्ट करें। तो यह आउटपुट स्थिति स्वचालित रूप से बदल जाती है (टॉगल) जब घड़ी लागू होती है। सर्किट आरेख ऊपर दिया गया है। सर्किट में एक अतिरिक्त संधारित्र और एक रोकनेवाला होता है। संधारित्र का उपयोग आउटपुट और इनपुट (कुंडी ट्रांजिस्टर) के बीच अंतराल को पेश करने के लिए किया जाता है। अन्यथा यह काम नहीं करता। क्योंकि हम ट्रांजिस्टर आउटपुट को इसके बेस से ही कनेक्ट करते हैं। तो काम नहीं करते। यह तभी काम करता है जब दो वोल्टेज में समय अंतराल हो। यह अंतराल इस संधारित्र द्वारा पेश किया जाता है। यह कैपेसिटर क्यू आउटपुट से रेसिस्टर का उपयोग करके डिस्चार्ज होता है। अन्यथा यह टॉगल नहीं करता है। टॉगल इनपुट सिग्नल प्रदान करने के लिए दीन पूरक आउटपुट क्यू से जुड़ा है। तो इस प्रक्रिया से यह बहुत अच्छा काम करता है।

सर्किट के बारे में अधिक जानकारी के लिए, कृपया मेरे ब्लॉग, नीचे दिए गए लिंक पर जाएँ, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/03/what-is-t-flip-flop-using-discrete.html

उपरोक्त वीडियो में इसकी कार्यप्रणाली और इसके सिद्धांत के बारे में भी बताया गया है।

चरण 6: भविष्य की योजनाएं

यहां मैंने असतत ट्रांजिस्टर का उपयोग करके बुनियादी डिजिटल सर्किट (अनुक्रमिक सर्किट) को पूरा किया। मुझे ट्रांजिस्टर आधारित डिजाइन पसंद हैं। मैंने कुछ महीनों बाद असतत 555 प्रोजेक्ट किया। यहाँ मैंने ट्रांजिस्टर का उपयोग करके असतत DIY कंप्यूटर बनाने के लिए यह फ्लिप-फ्लॉप बनाया है। असतत कंप्यूटर मेरा सपना है। इसलिए अपने अगले प्रोजेक्ट में मैं असतत ट्रांजिस्टर का उपयोग करके किसी तरह के काउंटर और डिकोडर बनाता हूं। यह जल्द ही आ जाएगा। अगर आपको यह पसंद है तो कृपया मेरा समर्थन करें। ठीक है। धन्यवाद।

चरण 7: DIY किट

नमस्कार, एक खुशखबरी है….

मैं आपके लिए डी और टी फ्लिप-फ्लॉप DIY किट डिजाइन करने की योजना बना रहा हूं। हर इलेक्ट्रॉनिक उत्साही ट्रांजिस्टर आधारित सर्किट पसंद करते हैं। इसलिए मैं आप जैसे इलेक्ट्रॉनिक उत्साही लोगों के लिए एक पेशेवर फ्लिप-फ्लॉप (प्रोटोटाइप नहीं) बनाने की योजना बना रहा हूं। मुझे विश्वास था कि आपको इसकी आवश्यकता है। कृपया अपनी राय दें। कृपया मुझे जवाब दें।

मैं पहले DIY किट नहीं बनाता। यह मेरी पहली योजना है। यदि आप मेरा समर्थन करते हैं, तो निश्चित रूप से मैं आपके लिए अलग-अलग फ्लिप-फ्लॉप DIY किट बनाता हूं। ठीक है।

शुक्रिया………।