डुअल लॉजिक ट्रांजिस्टर गेट्स: 10 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

मैं अधिकांश अन्य इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियरों की तुलना में ट्रांजिस्टर गेट्स का निर्माण थोड़ा अलग करता हूं। अधिकांश लोग जब ट्रांजिस्टर गेट बनाते हैं; केवल सकारात्मक तर्क को ध्यान में रखते हुए उनका निर्माण करें, हालाँकि IC में गेट्स के दो तर्क होते हैं, सकारात्मक तर्क और नकारात्मक तर्क। और मैं अपने ट्रांजिस्टर गेट्स को सकारात्मक और नकारात्मक तर्क के साथ बनाता हूं।

यद्यपि आठ द्वार हैं; बफर, इन्वर्टर या नहीं, और, नंद, या, नोर, ज़ोर, और एक्सनोर, ये तीन गेट सर्किट से बने होते हैं। और जब आप डुअल लॉजिक गेट बना रहे हों, तो गेट बनाने के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले तीन सर्किट इन्वर्टर हैं या नहीं, नंद, और न ही, बाकी के गेट इन तीन गेटों में से दो या अधिक से बने हैं।

ट्रांजिस्टर गेट क्यों बनाते हैं? खैर यहाँ पाँच कारण हैं अपने स्वयं के द्वार बनाने के लिए।

1. आपको वह गेट नहीं मिला जिसकी आपको जरूरत है।

2. आप एक ऐसा गेट चाहते हैं जिसमें मानक गेट आईसी की तुलना में अधिक शक्ति हो।

3. आप केवल एक गेट चाहते हैं और आप आईसी पर बाकी गेटों को बर्बाद करने से नफरत करते हैं।

4. लागत, एक ट्रांजिस्टर इन्वर्टर $0.25 से कम है और एक हेक्स इन्वर्टर आईसी $ 1.00 और ऊपर है।

5. आप फाटकों को बेहतर ढंग से समझना चाहते हैं।

चरण 1: उपकरण और पुर्जे

इस निर्देश के द्वार वाट के द्वार हैं यदि आप उच्च वाट क्षमता वाले द्वार बनाना चाहते हैं तो आपको भारी वाट क्षमता वाले घटकों की आवश्यकता होगी।

जम्पर तार

ब्रेड बोर्ड

बिजली की आपूर्ति

1 एक्स SN74LS04 आईसी

2 एक्स स्विच

2 एक्स एल ई डी 1 लाल 1 हरा

2 x 820 w प्रतिरोधक

2 x 1 kΩ w प्रतिरोधक

3 x 10 kΩ w प्रतिरोधक

3 x NPN सामान्य प्रयोजन ट्रांजिस्टर, मैंने 2N3904 का उपयोग किया।

2 एक्स पीएनपी सामान्य प्रयोजन ट्रांजिस्टर, मैंने 2N3906 का उपयोग किया।

चरण 2: दोहरा तर्क

जब आप एक गेट की सत्य तालिका को देखते हैं; जैसे कि टू इनपुट या गेट, आपको इस तरह दिखने वाली एक ट्रुथ टेबल मिलेगी। यह एक या गेट के लिए एक सकारात्मक सत्य तालिका है। ए और बी के तहत गेट का इनपुट है और क्यू आउटपुट है। 1 1 या + 5 वोल्ट के तर्क मान का प्रतिनिधित्व करता है और 0 0 या 0 वोल्ट के तर्क मान का प्रतिनिधित्व करता है। इसलिए जब अधिकांश लोग ट्रांजिस्टर से एक गेट बनाते हैं तो वे इसे 1 या + 5 वोल्ट का लॉजिक मान और 0 या कोई वोल्ट का लॉजिक मान नहीं बनाते हैं। लेकिन एक आईसी में गेट के आउटपुट के साथ ऐसा नहीं होता है।

जब एक गेट का आउटपुट लॉजिक वैल्यू 1 से लॉजिक वैल्यू 0 तक जाता है तो उस गेट का आउटपुट + 5 वोल्ट से जाता है, जिसमें आउटपुट से करंट 0 वोल्ट होता है और गेट के आउटपुट में करंट प्रवाहित होता है। वर्तमान दिशा उलट देता है। जब आप उल्टे करंट फ्लो का उपयोग करते हैं तो इसे नेगेटिव लॉजिक कहा जाता है जहाँ 0 वोल्ट - 1 लॉजिक वैल्यू और + 5 वोल्ट - 0 लॉजिक वैल्यू होता है।

यह देखना सबसे आसान है कि जब आप किसी गेट के आउटपुट को जोड़ते हैं तो यह क्या करता है; एक एलईडी के साथ श्रृंखला में एक एनपीएन ट्रांजिस्टर और एक पीएनपी ट्रांजिस्टर के आधार पर। जबकि गेट का आउटपुट लॉजिक वैल्यू 1, (5 वोल्ट) है, एनपीएन ट्रांजिस्टर बंद है और एनपीएन ट्रांजिस्टर के साथ श्रृंखला में एलईडी रोशनी करता है। जब गेट आउटपुट लॉजिक वैल्यू 1 से लॉजिक वैल्यू 0, (5 वोल्ट से 0 वोल्ट) तक जाता है, तो वर्तमान दिशा उलट जाती है और PNP ट्रांजिस्टर बंद होने पर NPN ट्रांजिस्टर खुल जाता है। यह एनपीएन ट्रांजिस्टर के साथ श्रृंखला में एलईडी को बंद कर देता है और पीएनपी ट्रांजिस्टर के साथ श्रृंखला में एलईडी को रोशनी देता है।

मेरे ट्रांजिस्टर गेट्स में IC के गेट्स के समान ही दोहरे तर्क हैं। जबकि गेट का आउटपुट लॉजिक वैल्यू 1, (5 वोल्ट) है, एनपीएन ट्रांजिस्टर बंद है और एनपीएन ट्रांजिस्टर के साथ श्रृंखला में एलईडी रोशनी करता है। जब गेट आउटपुट लॉजिक वैल्यू 1 से लॉजिक वैल्यू 0, (5 वोल्ट से 0 वोल्ट) तक जाता है, तो वर्तमान दिशा उलट जाती है और PNP ट्रांजिस्टर के बंद होने पर NPN ट्रांजिस्टर खुल जाता है। यह एनपीएन ट्रांजिस्टर के साथ श्रृंखला में एलईडी को बंद कर देता है और पीएनपी ट्रांजिस्टर के साथ श्रृंखला में एलईडी को रोशनी देता है।

चरण 3: नहीं या इन्वर्टर गेट

नॉट या इन्वर्टर गेट अन्य 5 गेट बनाने के लिए आवश्यक 3 गेटों में से पहला है।

जब इन्वर्टर गेट का इनपुट, (ए) 0 या 0 वोल्ट होता है तो एनपीएन ट्रांजिस्टर खुला होता है और आउटपुट, (क्यू) 1 या +5 वोल्ट होता है और कोई भी सकारात्मक करंट आउटपुट (क्यू) से बाहर चला जाता है।

जब इन्वर्टर गेट का इनपुट, (ए) 1 या +5 वोल्ट होता है तो एनपीएन ट्रांजिस्टर बंद हो जाता है और आउटपुट, (क्यू) 0 या 0 वोल्ट होता है और ट्रांजिस्टर के माध्यम से कोई भी सकारात्मक धारा जमीन पर चली जाती है।

चरण 4: नंद गेट

नंद द्वार अन्य 5 द्वार बनाने के लिए आवश्यक तीन द्वारों में से दूसरा है।

जब नंद गेट का इनपुट, (ए और बी) 0 या 0 वोल्ट होता है, तो दोनों एनपीएन ट्रांजिस्टर खुले होते हैं और आउटपुट, (क्यू) 1 या +5 वोल्ट होता है और कोई भी सकारात्मक करंट आउटपुट (क्यू) से बाहर चला जाता है।.

जब नंद गेट का इनपुट (ए) 1 या +5 वोल्ट होता है तो ए इनपुट पर एनपीएन ट्रांजिस्टर बंद हो जाता है। और जब नंद गेट का इनपुट, (बी) 0 या 0 वोल्ट होता है तो बी इनपुट पर एनपीएन ट्रांजिस्टर खुला होता है और आउटपुट, (क्यू) 1 या +5 वोल्ट होता है और कोई भी सकारात्मक करंट आउटपुट (क्यू) से बाहर चला जाता है।.

जब नंद गेट का इनपुट, (ए) 0 या 0 वोल्ट होता है तो ए इनपुट पर एनपीएन ट्रांजिस्टर खुला होता है। और जब नंद गेट का इनपुट, (बी) 1 या +5 वोल्ट होता है तो बी इनपुट पर एनपीएन ट्रांजिस्टर बंद हो जाता है और आउटपुट, (क्यू) 1 या +5 वोल्ट होता है और कोई भी सकारात्मक धारा आउटपुट (क्यू) से बाहर जाती है।)

जब नंद गेट का इनपुट (ए और बी) 1 या +5 वोल्ट होता है तो दोनों एनपीएन ट्रांजिस्टर बंद हो जाते हैं और आउटपुट, (क्यू) 0 या 0 वोल्ट होता है और ट्रांजिस्टर के माध्यम से कोई भी सकारात्मक धारा जमीन पर चली जाती है।

चरण 5: न ही गेट

नोर गेट अन्य 5 गेट बनाने के लिए आवश्यक तीन गेटों में से तीसरा है।

जब नॉर गेट का इनपुट, (ए और बी) 0 या 0 वोल्ट होता है, तो दोनों एनपीएन ट्रांजिस्टर खुले होते हैं और आउटपुट, (क्यू) 1 या +5 वोल्ट होता है और कोई भी सकारात्मक करंट आउटपुट (क्यू) से बाहर चला जाता है।.

जब नोर गेट का इनपुट (ए) 1 या +5 वोल्ट होता है तो ए इनपुट पर एनपीएन ट्रांजिस्टर बंद हो जाता है। और जब नोर गेट का इनपुट, (बी) 0 या 0 वोल्ट होता है तो बी इनपुट पर एनपीएन ट्रांजिस्टर खुला होता है और आउटपुट, (क्यू) 0 या 0 वोल्ट होता है और कोई भी सकारात्मक धारा ए इनपुट पर ट्रांजिस्टर के माध्यम से जमीन पर जाती है।.

जब नोर गेट का इनपुट (ए) 0 या 0 वोल्ट होता है तो ए इनपुट पर एनपीएन ट्रांजिस्टर खुला होता है। और जब नॉर गेट का इनपुट, (बी) 1 या +5 वोल्ट होता है तो बी इनपुट पर एनपीएन ट्रांजिस्टर बंद हो जाता है और आउटपुट, (क्यू) 0 या 0 वोल्ट होता है और कोई भी सकारात्मक धारा बी पर ट्रांजिस्टर के माध्यम से जमीन पर जाती है। इनपुट।

जब नॉर गेट का इनपुट, (ए और बी) 1 या +5 वोल्ट होता है, तो दोनों एनपीएन ट्रांजिस्टर बंद हो जाते हैं और आउटपुट, (क्यू) 0 या 0 वोल्ट होता है और कोई भी सकारात्मक धारा दोनों के माध्यम से जमीन पर जाती है। ट्रांजिस्टर।

चरण 6: बफर

एक बफर एक ही गेट में से दो का उपयोग करता है; श्रृंखला में दो नहीं या इन्वर्टर गेट।

जब पहले इन्वर्टर गेट का इनपुट, (ए) 0 या 0 वोल्ट होता है तो एनपीएन ट्रांजिस्टर खुला होता है और आउटपुट दूसरे इन्वर्टर के इनपुट के लिए 1 या +5 वोल्ट होता है। जब दूसरे इन्वर्टर गेट का इनपुट 1 या +5 वोल्ट होता है तो एनपीएन ट्रांजिस्टर बंद हो जाता है और आउटपुट, (क्यू) 0 या 0 वोल्ट होता है और ट्रांजिस्टर के माध्यम से कोई भी सकारात्मक धारा जमीन पर चली जाती है।

जब पहले इन्वर्टर गेट का इनपुट (ए) 1 या +5 वोल्ट होता है तो एनपीएन ट्रांजिस्टर बंद हो जाता है और आउटपुट दूसरे इन्वर्टर के इनपुट के लिए 0 या 0 वोल्ट होता है। जब दूसरे इन्वर्टर गेट का इनपुट 0 या 0 वोल्ट होता है तो NPN ट्रांजिस्टर खुला होता है और आउटपुट, (Q) 1 या +5 वोल्ट होता है और कोई भी पॉजिटिव करंट आउटपुट (Q) से बाहर चला जाता है।

चरण 7: और गेट

एंड गेट एक नंद गेट है और श्रृंखला में एक नॉट या इन्वर्टर गेट है।

इनपुट नंद गेट के समान हैं, हालांकि आउटपुट को नॉट या इन्वर्टर गेट द्वारा उलट दिया जाता है।

जब एंड गेट का इनपुट, (ए और बी) 0 या 0 वोल्ट होता है, तो दोनों एनपीएन ट्रांजिस्टर खुले होते हैं, पहले गेट का आउटपुट 1 या +5 वोल्ट होता है। जब इन्वर्टर गेट का इनपुट 1 या +5 वोल्ट होता है तो एनपीएन ट्रांजिस्टर बंद हो जाता है और आउटपुट, (क्यू) 0 या 0 वोल्ट होता है और ट्रांजिस्टर के माध्यम से कोई भी सकारात्मक धारा जमीन पर चली जाती है।

जब एंड गेट का इनपुट, (ए) 1 या +5 वोल्ट होता है तो ए इनपुट पर एनपीएन ट्रांजिस्टर बंद हो जाता है। और जब एंड गेट का इनपुट, (बी) 0 या 0 वोल्ट होता है तो बी इनपुट पर एनपीएन ट्रांजिस्टर खुला होता है, पहले गेट का आउटपुट 1 या +5 वोल्ट होता है। जब इन्वर्टर गेट का इनपुट 1 या +5 वोल्ट होता है तो एनपीएन ट्रांजिस्टर बंद हो जाता है और आउटपुट, (क्यू) 0 या 0 वोल्ट होता है और ट्रांजिस्टर के माध्यम से कोई भी सकारात्मक धारा जमीन पर चली जाती है।

जब एंड गेट का इनपुट, (ए) 0 या 0 वोल्ट होता है तो ए इनपुट पर एनपीएन ट्रांजिस्टर खुला होता है। और जब एंड गेट का इनपुट, (बी) 1 या +5 वोल्ट होता है तो बी इनपुट पर एनपीएन ट्रांजिस्टर बंद हो जाता है, पहले गेट का आउटपुट 1 या +5 वोल्ट होता है। जब इन्वर्टर गेट का इनपुट 1 या +5 वोल्ट होता है तो एनपीएन ट्रांजिस्टर बंद हो जाता है और आउटपुट, (क्यू) 0 या 0 वोल्ट होता है और ट्रांजिस्टर के माध्यम से कोई भी सकारात्मक धारा जमीन पर चली जाती है।

जब नंद गेट का इनपुट (ए और बी) 1 या +5 वोल्ट होता है तो दोनों एनपीएन ट्रांजिस्टर बंद हो जाते हैं और पहले गेट का आउटपुट 0 या 0 वोल्ट होता है। जब इन्वर्टर गेट का इनपुट 0 या 0 वोल्ट होता है तो NPN ट्रांजिस्टर खुला होता है और आउटपुट, (Q) 1 या +5 वोल्ट होता है और कोई भी पॉजिटिव करंट आउटपुट (Q) से बाहर चला जाता है।

चरण 8: या गेट

या गेट श्रृंखला में एक नोर गेट और एक नॉट या इन्वर्टर गेट है।

इनपुट नोर गेट के समान होते हैं हालांकि आउटपुट को नॉट या इन्वर्टर गेट द्वारा उलट दिया जाता है।

जब या गेट का इनपुट, (ए और बी) 0 या 0 वोल्ट होता है, तो दोनों एनपीएन ट्रांजिस्टर खुले होते हैं, पहले गेट का आउटपुट 1 या +5 वोल्ट होता है। जब इन्वर्टर गेट का इनपुट 1 या +5 वोल्ट होता है तो एनपीएन ट्रांजिस्टर बंद हो जाता है और आउटपुट, (क्यू) 0 या 0 वोल्ट होता है और ट्रांजिस्टर के माध्यम से कोई भी सकारात्मक धारा जमीन पर चली जाती है।

जब या गेट का इनपुट, (ए) 1 या +5 वोल्ट होता है तो ए इनपुट पर एनपीएन ट्रांजिस्टर बंद हो जाता है। और जब नोर गेट का इनपुट (बी) 0 या 0 वोल्ट होता है तो बी इनपुट पर एनपीएन ट्रांजिस्टर खुला होता है और पहले गेट का आउटपुट 0 या 0 वोल्ट होता है। जब इन्वर्टर गेट का इनपुट 0 या 0 वोल्ट होता है तो NPN ट्रांजिस्टर खुला होता है और आउटपुट, (Q) 1 या +5 वोल्ट होता है और कोई भी पॉजिटिव करंट आउटपुट (Q) से बाहर चला जाता है।

जब या गेट का इनपुट, (ए) 0 या 0 वोल्ट होता है तो ए इनपुट पर एनपीएन ट्रांजिस्टर खुला होता है। और जब नॉर गेट का इनपुट (बी) 1 या +5 वोल्ट होता है तो बी इनपुट पर एनपीएन ट्रांजिस्टर बंद हो जाता है और पहले गेट का आउटपुट 0 या 0 वोल्ट होता है। जब इन्वर्टर गेट का इनपुट 0 या 0 वोल्ट होता है तो NPN ट्रांजिस्टर खुला होता है और आउटपुट, (Q) 1 या +5 वोल्ट होता है और कोई भी पॉजिटिव करंट आउटपुट (Q) से बाहर चला जाता है।

जब या गेट का इनपुट (ए और बी) 1 या +5 वोल्ट होता है तो दोनों एनपीएन ट्रांजिस्टर बंद हो जाते हैं और पहले गेट का आउटपुट 0 या 0 वोल्ट होता है। जब इन्वर्टर गेट का इनपुट 0 या 0 वोल्ट होता है तो NPN ट्रांजिस्टर खुला होता है और आउटपुट, (Q) 1 या +5 वोल्ट होता है और कोई भी पॉजिटिव करंट आउटपुट (Q) से बाहर चला जाता है।

चरण 9: एक्सक्लूसिव नोर गेट (Xnor)

एक्सक्लूसिव नॉर गेट को दो नंद गेट के रूप में कॉन्फ़िगर किया गया है जो दो शीर्ष ट्रांजिस्टर पीएनपी ट्रांजिस्टर के साथ नॉर गेट के रूप में समानांतर में जुड़े हुए हैं।

जब एक्सनॉर गेट का इनपुट, (ए और बी) 0 या 0 वोल्ट होता है, तो दोनों एनपीएन ट्रांजिस्टर खुले होते हैं और दोनों पीएनपी ट्रांजिस्टर बंद हो जाते हैं। आउटपुट, (Q) 1 या +5 वोल्ट है और कोई भी पॉजिटिव करंट आउटपुट (Q) से बाहर चला जाता है।

जब एक्सनॉर गेट का इनपुट (ए) 1 या +5 वोल्ट होता है तो ए इनपुट पर एनपीएन ट्रांजिस्टर बंद हो जाता है और पीएनपी ट्रांजिस्टर खुला रहता है। इनपुट के साथ, एक्सनॉर गेट का (बी) 0 या 0 वोल्ट है, बी इनपुट पर पीएनपी ट्रांजिस्टर बंद है और एनपीएन ट्रांजिस्टर खुला है। आउटपुट, (क्यू) 0 या 0 वोल्ट है और कोई भी सकारात्मक धारा बंद ट्रांजिस्टर के माध्यम से जमीन पर जाती है।

जब एक्सनॉर गेट का इनपुट (ए) 0 या 0 वोल्ट होता है तो ए इनपुट पर एनपीएन ट्रांजिस्टर खुला होता है और पीएनपी ट्रांजिस्टर बंद हो जाता है। इनपुट के साथ, एक्सनॉर गेट का (बी) 1 या +5 वोल्ट है, बी इनपुट पर पीएनपी ट्रांजिस्टर खुला है और एनपीएन ट्रांजिस्टर बंद है। आउटपुट, (क्यू) 0 या 0 वोल्ट है और कोई भी सकारात्मक धारा बंद ट्रांजिस्टर के माध्यम से जमीन पर जाती है।

जब एक्सनॉर गेट का इनपुट (ए और बी) 1 या +5 वोल्ट होता है तो दोनों एनपीएन ट्रांजिस्टर बंद हो जाते हैं और दोनों पीएनपी ट्रांजिस्टर खुले होते हैं। आउटपुट, (Q) 1 या +5 वोल्ट है और कोई भी पॉजिटिव करंट आउटपुट (Q) से बाहर चला जाता है।

चरण 10: अनन्य या गेट (Xor)

अनन्य या द्वार; सभी तीन मुख्य द्वारों का उपयोग करता है, इसे दो नंद द्वार के रूप में समानांतर में जोड़ा गया है, जो दो शीर्ष ट्रांजिस्टर पीएनपी ट्रांजिस्टर और श्रृंखला में एक नॉट या इन्वर्टर गेट के साथ नॉर गेट के रूप में जुड़ा हुआ है।

Xor गेट इनपुट Xnor गेट के समान होते हैं हालांकि आउटपुट Not या Inverter गेट द्वारा उलट दिया जाता है।

जब एक्सनॉर गेट का इनपुट, (ए और बी) 0 या 0 वोल्ट होता है, तो दोनों एनपीएन ट्रांजिस्टर खुले होते हैं और दोनों पीएनपी ट्रांजिस्टर बंद हो जाते हैं और गेट के पहले सेट का आउटपुट 1 या +5 वोल्ट होता है। जब इन्वर्टर गेट का इनपुट 1 या +5 वोल्ट होता है तो एनपीएन ट्रांजिस्टर बंद हो जाता है और आउटपुट, (क्यू) 0 या 0 वोल्ट होता है और ट्रांजिस्टर के माध्यम से कोई भी सकारात्मक धारा जमीन पर चली जाती है।

जब एक्सनॉर गेट का इनपुट (ए) 1 या +5 वोल्ट होता है तो ए इनपुट पर एनपीएन ट्रांजिस्टर बंद हो जाता है और पीएनपी ट्रांजिस्टर खुला रहता है। इनपुट के साथ, एक्सनॉर गेट का (बी) 0 या 0 वोल्ट है, बी इनपुट पर पीएनपी ट्रांजिस्टर बंद है और एनपीएन ट्रांजिस्टर खुला है, इन्वर्टर के इनपुट के लिए 0 या 0 वोल्ट। जब इन्वर्टर गेट का इनपुट 0 या 0 वोल्ट होता है तो NPN ट्रांजिस्टर खुला होता है और आउटपुट, (Q) 1 या +5 वोल्ट होता है और कोई भी पॉजिटिव करंट आउटपुट (Q) से बाहर चला जाता है।

जब एक्सनॉर गेट का इनपुट (ए) 0 या 0 वोल्ट होता है तो ए इनपुट पर एनपीएन ट्रांजिस्टर खुला होता है और पीएनपी ट्रांजिस्टर बंद हो जाता है। इनपुट के साथ, एक्सनॉर गेट का (बी) 1 या +5 वोल्ट है, बी इनपुट पर पीएनपी ट्रांजिस्टर खुला है और एनपीएन ट्रांजिस्टर बंद है, इन्वर्टर के इनपुट पर 0 या 0 वोल्ट। जब इन्वर्टर गेट का इनपुट 0 या 0 वोल्ट होता है तो NPN ट्रांजिस्टर खुला होता है और आउटपुट, (Q) 1 या +5 वोल्ट होता है और कोई भी पॉजिटिव करंट आउटपुट (Q) से बाहर चला जाता है।

जब एक्सनॉर गेट का इनपुट (ए और बी) 1 या +5 वोल्ट होता है तो दोनों एनपीएन ट्रांजिस्टर बंद हो जाते हैं और दोनों पीएनपी ट्रांजिस्टर खुले होते हैं जब दूसरे इन्वर्टर गेट का इनपुट 1 या +5 वोल्ट होता है तो एनपीएन ट्रांजिस्टर बंद है और आउटपुट, (क्यू) 0 या 0 वोल्ट है और कोई भी सकारात्मक धारा ट्रांजिस्टर के माध्यम से जमीन पर जाती है।

इलेक्ट्रॉनिक्स टिप्स एंड ट्रिक्स चैलेंज में उपविजेता