Gerbang Transistor Logika Ganda: 10 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Saya membangun gerbang transistor sedikit berbeda dari kebanyakan insinyur elektronik lainnya. Kebanyakan orang ketika mereka membangun gerbang transistor; membangunnya hanya dengan logika positif, namun gerbang di IC memiliki dua logika, logika positif dan logika negatif. Dan saya membangun gerbang transistor saya dengan logika positif dan negatif.

Meskipun ada delapan gerbang; Buffer, Inverter or Not, And, Nand, Or, Nor, Xor, dan Xnor, dibuat dari tiga rangkaian gerbang. Dan ketika Anda sedang membangun gerbang logika ganda, tiga sirkuit yang digunakan untuk membangun gerbang adalah Inverter atau Not, Nand, dan Nor, gerbang lainnya dibuat dari dua atau lebih dari tiga gerbang ini.

Mengapa membangun gerbang transistor? Nah berikut adalah lima alasan untuk membangun gerbang Anda sendiri.

1. Anda tidak memiliki gerbang yang Anda butuhkan.

2. Anda menginginkan gerbang yang membawa daya lebih dari IC gerbang standar.

3. Anda hanya ingin satu gerbang dan Anda benci membuang sisa gerbang di IC.

4. Biaya, Inverter satu transistor kurang dari $0,25 dan IC Inverter hex adalah $1,00 ke atas.

5. Anda ingin memahami gerbang dengan lebih baik.

Langkah 1: Alat & Suku Cadang

Gerbang dalam Instruksi ini adalah gerbang watt jika Anda ingin membangun gerbang dengan watt lebih tinggi, Anda memerlukan komponen watt berat.

Kabel Jumper

Papan tempat memotong roti

Sumber Daya listrik

1 x SN74LS04 IC

2 x Saklar

2 x LED 1 merah 1 hijau

2 x 820 w resistor

2 x 1 kΩ w resistor

3 x 10 kΩ w resistor

3 x NPN transistor tujuan umum, saya menggunakan 2N3904.

2 x PNP transistor tujuan umum, saya menggunakan 2N3906.

Langkah 2: Logika Ganda

Saat Anda melihat tabel kebenaran sebuah gerbang; seperti dua input gerbang Or, Anda akan mendapatkan tabel kebenaran yang terlihat seperti ini. Ini adalah tabel kebenaran positif untuk gerbang Or. Di bawah A dan B adalah input ke gerbang dan Q adalah output. 1 mewakili nilai logika 1 atau + 5 volt dan 0 mewakili nilai logika 0 atau 0 volt. Jadi ketika kebanyakan orang membangun gerbang dari transistor, mereka membangunnya dengan nilai logika 1 atau + 5 volt dan nilai logika 0 atau tidak sama sekali. Tapi bukan itu yang terjadi pada output gerbang, di IC.

Ketika output gerbang berubah dari nilai logika 1 ke nilai logika 0 output gerbang itu berubah dari + 5 volt dengan arus yang mengalir keluar dari output menjadi 0 volt dengan arus yang mengalir ke output gerbang. Arus berbalik arah. Bila Anda menggunakan aliran arus terbalik ini disebut logika negatif di mana 0 volt adalah – 1 nilai logika dan + 5 volt adalah – 0 nilai logika.

Paling mudah untuk melihat apa yang dilakukannya adalah ketika Anda menghubungkan output dari gerbang apa pun; ke basis transistor NPN dan transistor PNP, dirangkai secara seri dengan LED. Sedangkan keluaran gerbang adalah nilai logika 1, (5 Volt), transistor NPN tertutup dan LED yang dirangkai seri dengan transistor NPN menyala. Ketika output gerbang berubah dari nilai logika 1 ke nilai logika 0, (5 volt ke 0 volt), arus berbalik arah dan transistor NPN terbuka saat transistor PNP menutup. Ini mematikan LED secara seri dengan transistor NPN dan menyalakan LED secara seri dengan transistor PNP.

Gerbang transistor saya memiliki logika ganda yang sama dengan gerbang di IC. Sedangkan keluaran gerbang adalah nilai logika 1, (5 Volt), transistor NPN tertutup dan LED yang dirangkai seri dengan transistor NPN menyala. Ketika output gerbang berubah dari nilai logika 1 ke nilai logika 0, (5 volt ke 0 volt), arus berbalik arah dan transistor NPN terbuka saat transistor PNP menutup. Ini mematikan LED secara seri dengan transistor NPN dan menyalakan LED secara seri dengan transistor PNP.

Langkah 3: Bukan atau Gerbang Inverter

Gerbang Not atau Inverter adalah gerbang pertama dari 3 gerbang yang dibutuhkan untuk membuat 5 gerbang lainnya.

Ketika input, (A) dari gerbang Inverter adalah 0 atau 0 volt transistor NPN terbuka dan output, (Q) adalah 1 atau +5 volt dan setiap arus positif keluar dari output (Q).

Ketika input, (A) dari gerbang Inverter adalah 1 atau +5 volt, transistor NPN ditutup dan output, (Q) adalah 0 atau 0 volt dan setiap arus positif mengalir ke ground melalui transistor.

Langkah 4: Gerbang Nand

Gerbang Nand adalah gerbang kedua dari tiga gerbang yang diperlukan untuk membuat 5 gerbang lainnya.

Ketika input, (A dan B) dari gerbang Nand adalah 0 atau 0 volt kedua transistor NPN terbuka dan output, (Q) adalah 1 atau +5 volt dan setiap arus positif keluar dari output (Q).

Ketika input, (A) dari gerbang Nand adalah 1 atau +5 volt transistor NPN pada input A ditutup. Dan ketika input, (B) dari gerbang Nand adalah 0 atau 0 volt transistor NPN pada input B terbuka dan output, (Q) adalah 1 atau +5 volt dan setiap arus positif keluar dari output (Q).

Ketika input, (A) dari gerbang Nand adalah 0 atau 0 volt transistor NPN pada input A terbuka. Dan ketika input, (B) dari gerbang Nand adalah 1 atau +5 volt transistor NPN pada input B ditutup dan output, (Q) adalah 1 atau +5 volt dan setiap arus positif keluar dari output (Q).

Ketika input, (A dan B) dari gerbang Nand adalah 1 atau +5 volt, kedua transistor NPN ditutup dan output, (Q) adalah 0 atau 0 volt dan setiap arus positif mengalir ke ground melalui transistor.

Langkah 5: Juga Gerbang

Gerbang Nor adalah gerbang ketiga dari tiga gerbang yang diperlukan untuk membuat 5 gerbang lainnya.

Ketika input, (A dan B) dari gerbang Nor adalah 0 atau 0 volt kedua transistor NPN terbuka dan output, (Q) adalah 1 atau +5 volt dan setiap arus positif keluar dari output (Q).

Ketika input, (A) dari gerbang Nor adalah 1 atau +5 volt transistor NPN pada input A ditutup. Dan ketika input, (B) dari gerbang Nor adalah 0 atau 0 volt transistor NPN pada input B terbuka dan output, (Q) adalah 0 atau 0 volt dan setiap arus positif mengalir ke ground melalui transistor pada input A.

Ketika input (A) dari gerbang Nor adalah 0 atau 0 volt transistor NPN pada input A terbuka. Dan ketika input, (B) dari gerbang Nor adalah 1 atau +5 volt transistor NPN pada input B ditutup dan outputnya, (Q) adalah 0 atau 0 volt dan setiap arus positif mengalir ke ground melalui transistor pada B memasukkan.

Ketika input, (A dan B) dari gerbang Nor adalah 1 atau +5 volt, kedua transistor NPN ditutup dan output, (Q) adalah 0 atau 0 volt dan setiap arus positif mengalir ke ground melalui kedua transistor.

Langkah 6: Penyangga

Buffer menggunakan dua gerbang yang sama; dua gerbang Not atau Inverter secara seri.

Ketika input, (A) dari gerbang Inverter pertama adalah 0 atau 0 volt transistor NPN terbuka dan output, adalah 1 atau +5 volt ke input dari inverter kedua. Ketika input gerbang Inverter kedua adalah 1 atau +5 volt, transistor NPN ditutup dan output, (Q) adalah 0 atau 0 volt dan setiap arus positif mengalir ke ground melalui transistor.

Ketika input, (A) dari gerbang Inverter pertama adalah 1 atau +5 volt, transistor NPN ditutup dan outputnya, adalah 0 atau 0 volt ke input dari inverter kedua. Ketika input gerbang Inverter kedua adalah 0 atau 0 volt transistor NPN terbuka dan output, (Q) adalah 1 atau +5 volt dan setiap arus positif keluar dari output (Q).

Langkah 7: Dan Gerbang

Gerbang And adalah gerbang Nand dan gerbang Not atau Inverter secara seri.

Inputnya sama dengan gerbang Nand namun outputnya dibalik oleh gerbang Not atau Inverter.

Ketika input, (A dan B) dari gerbang And adalah 0 atau 0 volt kedua transistor NPN terbuka, output dari gerbang pertama adalah 1 atau +5 volt. Ketika input gerbang Inverter adalah 1 atau +5 volt, transistor NPN ditutup dan output, (Q) adalah 0 atau 0 volt dan setiap arus positif mengalir ke ground melalui transistor.

Ketika input, (A) dari gerbang And adalah 1 atau +5 volt, transistor NPN pada input A tertutup. Dan ketika input (B) dari gerbang And adalah 0 atau 0 volt transistor NPN pada input B terbuka, output dari gerbang pertama adalah 1 atau +5 volt. Ketika input gerbang Inverter adalah 1 atau +5 volt, transistor NPN ditutup dan output, (Q) adalah 0 atau 0 volt dan setiap arus positif mengalir ke ground melalui transistor.

Ketika input, (A) dari gerbang And adalah 0 atau 0 volt transistor NPN pada input A terbuka. Dan ketika input (B) dari gerbang And adalah 1 atau +5 volt transistor NPN pada input B tertutup, output dari gerbang pertama adalah 1 atau +5 volt. Ketika input gerbang Inverter adalah 1 atau +5 volt, transistor NPN ditutup dan output, (Q) adalah 0 atau 0 volt dan setiap arus positif mengalir ke ground melalui transistor.

Ketika input (A dan B) dari gerbang Nand adalah 1 atau +5 volt, kedua transistor NPN ditutup dan output dari gerbang pertama adalah 0 atau 0 volt. Ketika input gerbang Inverter adalah 0 atau 0 volt transistor NPN terbuka dan output, (Q) adalah 1 atau +5 volt dan setiap arus positif keluar dari output (Q).

Langkah 8: Atau Gerbang

Gerbang Or adalah gerbang Nor dan gerbang Not atau Inverter secara seri.

Inputnya sama dengan gerbang Nor namun outputnya dibalik oleh gerbang Not atau Inverter.

Ketika input (A dan B) dari gerbang Or adalah 0 atau 0 volt kedua transistor NPN terbuka, output dari gerbang pertama adalah 1 atau +5 volt. Ketika input gerbang Inverter adalah 1 atau +5 volt, transistor NPN ditutup dan output, (Q) adalah 0 atau 0 volt dan setiap arus positif mengalir ke ground melalui transistor.

Ketika input, (A) dari gerbang Or adalah 1 atau +5 volt, transistor NPN pada input A ditutup. Dan ketika input (B) dari gerbang Nor adalah 0 atau 0 volt transistor NPN pada input B terbuka dan output dari gerbang pertama adalah 0 atau 0 volt. Ketika input gerbang Inverter adalah 0 atau 0 volt transistor NPN terbuka dan output, (Q) adalah 1 atau +5 volt dan setiap arus positif keluar dari output (Q).

Ketika input, (A) dari gerbang Or adalah 0 atau 0 volt transistor NPN pada input A terbuka. Dan ketika input (B) dari gerbang Nor adalah 1 atau +5 volt transistor NPN pada input B tertutup dan output dari gerbang pertama adalah 0 atau 0 volt. Ketika input dari gerbang Inverter adalah 0 atau 0 volt transistor NPN terbuka dan output, (Q) adalah 1 atau +5 volt dan setiap arus positif keluar output (Q).

Ketika input (A dan B) dari gerbang Or adalah 1 atau +5 volt, kedua transistor NPN ditutup dan output dari gerbang pertama adalah 0 atau 0 volt. Ketika input gerbang Inverter adalah 0 atau 0 volt transistor NPN terbuka dan output, (Q) adalah 1 atau +5 volt dan setiap arus positif keluar dari output (Q).

Langkah 9: Gerbang Nor Eksklusif (Xnor)

Gerbang Nor Eksklusif dikonfigurasi sebagai dua gerbang Nand yang terhubung secara paralel sebagai gerbang Nor dengan dua transistor PNP transistor teratas.

Ketika input (A dan B) dari gerbang Xnor adalah 0 atau 0 volt kedua transistor NPN terbuka dan kedua transistor PNP ditutup. Outputnya, (Q) adalah 1 atau +5 volt dan setiap arus positif keluar dari output (Q).

Ketika input (A) dari gerbang Xnor adalah 1 atau +5 volt transistor NPN pada input A tertutup dan transistor PNP terbuka. Dengan masukan (B) gerbang Xnor 0 atau 0 volt transistor PNP pada masukan B tertutup dan transistor NPN terbuka. Outputnya, (Q) adalah 0 atau 0 volt dan setiap arus positif mengalir ke ground melalui transistor tertutup.

Ketika input (A) dari gerbang Xnor adalah 0 atau 0 volt transistor NPN pada input A terbuka dan transistor PNP tertutup. Dengan masukan (B) gerbang Xnor 1 atau +5 volt transistor PNP pada masukan B terbuka dan transistor NPN tertutup. Outputnya, (Q) adalah 0 atau 0 volt dan setiap arus positif mengalir ke ground melalui transistor tertutup.

Ketika input, (A dan B) dari gerbang Xnor adalah 1 atau +5 volt, kedua transistor NPN ditutup dan kedua transistor PNP terbuka. Outputnya, (Q) adalah 1 atau +5 volt dan setiap arus positif keluar dari output (Q).

Langkah 10: Eksklusif atau Gerbang (Xor)

Gerbang Eksklusif Atau; menggunakan ketiga gerbang kunci, itu dikonfigurasi sebagai dua gerbang Nand yang terhubung secara paralel sebagai gerbang Nor dengan dua transistor teratas transistor PNP dan gerbang Not atau Inverter secara seri.

Input gerbang Xor sama dengan gerbang Xnor namun output dibalik oleh gerbang Not atau Inverter.

Ketika input (A dan B) dari gerbang Xnor adalah 0 atau 0 volt, kedua transistor NPN terbuka dan kedua transistor PNP ditutup dan output dari rangkaian gerbang pertama adalah 1 atau +5 volt. Ketika input gerbang Inverter adalah 1 atau +5 volt, transistor NPN ditutup dan output, (Q) adalah 0 atau 0 volt dan setiap arus positif mengalir ke ground melalui transistor.

Ketika input, (A) dari gerbang Xnor adalah 1 atau +5 volt transistor NPN pada input A tertutup dan transistor PNP terbuka. Dengan masukan (B) gerbang Xnor 0 atau 0 volt transistor PNP pada masukan B tertutup dan transistor NPN terbuka, 0 atau 0 volt ke masukan Inverter. Ketika input gerbang Inverter adalah 0 atau 0 volt transistor NPN terbuka dan output, (Q) adalah 1 atau +5 volt dan setiap arus positif keluar dari output (Q).

Ketika input (A) dari gerbang Xnor adalah 0 atau 0 volt transistor NPN pada input A terbuka dan transistor PNP tertutup. Dengan masukan (B) gerbang Xnor 1 atau +5 volt transistor PNP pada masukan B terbuka dan transistor NPN tertutup, 0 atau 0 volt ke masukan Inverter. Ketika input gerbang Inverter adalah 0 atau 0 volt transistor NPN terbuka dan output, (Q) adalah 1 atau +5 volt dan setiap arus positif keluar dari output (Q).

Ketika input (A dan B) dari gerbang Xnor adalah 1 atau +5 volt kedua transistor NPN ditutup dan kedua transistor PNP terbuka Ketika input dari gerbang Inverter kedua adalah 1 atau +5 volt NPN transistor ditutup dan output, (Q) adalah 0 atau 0 volt dan setiap arus positif mengalir ke ground melalui transistor.

Runner Up dalam Tantangan Tips & Trik Elektronik