Інтегральна схема або ІС - це поєднання безлічі малих ланцюгів у невеликому пакеті, які разом виконують загальне завдання. Наприклад, операційний підсилювач або таймер 555 IC побудований за допомогою комбінації безлічі транзисторів, тригерів, логічних входів та інших комбінованих цифрових схем. Подібним чином, тригер може бути побудований за допомогою комбінації Logic Gates, а сам Logic Gates може бути побудований за допомогою декількох транзисторів.
У кожному ІС основним блоком будуть логічні ворота, вихід яких є або високим (1), або низьким значенням (0). Ці логічні ворота потраплять під цифрові схеми. Існують різні типи логічних шлюзів, це І, АБО, НЕ, NAND, NOR-шлюз, X-OR-шлюз і X-NOR-ворота. Серед них І, АБО, НЕ є основними воротами, тоді як ворота NOR та NAND називаються універсальними воротами. Незважаючи на те, що кожен логічний шлюз доступний як пакет ІС, готовий до використання, їх також можна побудувати за допомогою простої статті. Ми вже побудували шлюз І, використовуючи транзистор, і OR шлюз, використовуючи транзистор, слідуючи тому, що в цій статті ми побудуємо НЕ ворота за допомогою транзистора BJT. Перш ніж ми почнемо, давайте розберемося з основами роботи затворів і транзисторів, які не працюють.
НЕ Основи воріт і робота
NOT gate - це найпростіші ворота у порівнянні з іншими цифровими логічними воротами. Символ NOT gate зображений нижче, разом із таблицею правдивості NOT gate. Він має один вхід і один вихід.
Рівняння НЕ ворота Логічне можна записати в вигляді Y =, то його вихідний сигнал буде низьким, коли вхідний сигнал є високим, і вихідний сигнал буде високим, коли вхід є низьким.
Транзистор - основи та робота
Ми збираємось дізнатися про транзистори, оскільки збираємося будувати НЕ затвор, використовуючи BC547, який є транзистором NPN. Транзистор - це зворотне з'єднання діода. Діод - це напівпровідниковий пристрій, який легується домішками, щоб зробити його або р-типом, або н-типом, залежно від типів домішок, що використовуються при легуванні. Коли ці діоди з'єднані назад із зворотним з'єднанням, вони утворюють транзистор. Залежно від того, які обидві сторони з’єднані, транзистори бувають двох типів, а саме: транзистор NPN і транзистор PNP.
Різниця в схемі полягає в тому, що при підключенні клем живлення висновок випромінювача транзистора PNP з'єднується з позитивною клемою, а для транзистора NPN позитивна клема віддається колекторній клемі. Відтепер тема буде обговорюватися лише на основі транзистора NPN.
Випадок 1: Коли напруга бази менше напруги емітера, потік електронів від емітера до колектора блокується PN-переходом (цей струм є електричним струмом, який перетікає з мінусової клеми на позитивну клему, тоді як звичайний струм тече з позитивної клеми на мінус термінал), оскільки зараз він діє із зворотним зміщенням.
Випадок 2: Коли напруга бази перевищує напругу випромінювача (Vb> 0,6 в), перехід зменшується, і це дозволяє протікати струм від виводу випромінювача до висновку колектора. Транзистор повинен працювати в області насичення, оскільки вони забезпечують низький перепад напруги в області насичення.
Кругова діаграма
Схема для НЕ - вентиля з використанням транзистора наводяться нижче. Схема була розроблена та змодельована за допомогою програмного забезпечення Proteus.
Я прийняв напругу живлення як 9 В, і я хочу надіслати 9 мА на світлодіод, тому я використав 100 Ом для обмеження струму. Цей самий струм повинен протікати в транзисторі I c = 9 мА. Hfe транзистора дорівнює 100, тому значення b має бути 0,09 мА. Оскільки I b становить 0,09 мА, значення базового резистора має становити 10 кОм.
На рис. Нижче показано потік струму в обох випадках.
Випадок 1: -
Коли перемикач знаходиться в вимкненому стані, струм на базу дорівнює нулю, і транзистор діє як розімкнута ланцюг через ці потоки струму в напрямку світлодіода і світлодіод починає світитися.
Випадок 2: -
Коли перемикач знаходиться в стані УВІМКНЕНО, струм на базу починає надходити, і це змушує транзистор діяти як коротке замикання, а оскільки струм вибирає найнижчий опір, який зараз забезпечується транзистором, буде текти по цьому шляху і світлодіод буде вимкнено.
Отже, обидва випадки мають однакові входи та виходи, слідуючи таблиці правдивості НЕ ворота. Таким чином, ми побудували ворота NOT Logic, використовуючи транзистор. Сподіваюся, ви зрозуміли підручник і насолоджуєтесь вивченням чогось нового. Повну роботу налаштування можна знайти у відео нижче. Якщо у вас виникли запитання, залиште їх у розділі коментарів нижче або використовуйте наші форуми для інших технічних питань.