Integroitu piiri tai IC on monien pienten piirien yhdistelmä pienessä paketissa, joka yhdessä suorittaa yhteisen tehtävän. Esimerkiksi operatiivinen vahvistin tai 555-ajastin-IC on rakennettu useiden transistoreiden, kiikkujen, logiikkaporttien ja muiden yhdistettyjen digitaalisten piirien yhdistelmällä. Samoin Flip-Flop voidaan rakentaa käyttämällä logiikkaporttien yhdistelmää ja itse logiikkaportit voidaan rakentaa muutamalla transistorilla.
Jokaisessa IC: ssä peruslohko on logiikkaportti, jonka lähdöt ovat joko korkeita (1) tai matalia (0). Nämä logiikkaportit tulevat digitaalisten piirien alle. Logiikkaportteja on erityyppisiä, ne ovat AND, OR, NOT, NAND, NOR gate, X-OR gate ja X-NOR gate. Näiden joukossa AND, OR, NOT ovat perusportit, kun taas NOR- ja NAND-portteja kutsutaan universaaliksi portiksi. Vaikka kukin logiikkaportti on saatavana IC-pakettina, joka on käyttövalmis, on myös mahdollista rakentaa ne yksinkertaisella artikkelilla. Olemme jo rakentaneet AND-portin käyttämällä transistoria ja TAI-portin käyttämällä transistoria noudattaen, että tässä artikkelissa rakennamme EI porttia BJT-transistorin avulla. Ennen kuin aloitamme, ymmärretään EI-portin ja transistoreiden perusteet niiden toiminnalla.
EI portin perusteet ja työskentely
EI portti on yksinkertaisin portti verrattuna muihin digitaalisiin logiikkaportteihin. NOT-portin symboli on esitetty alla, yhdessä EI-portin totuustaulu. Siinä on yksi tulo ja yksi lähtö.
EI Gate Boolen yhtälö voidaan kirjoittaa Y =, sen tuotanto on alhainen, kun tulo on korkea, ja lähtö on korkea, kun tulo on alhainen.
Transistori - perusteet ja työskentely
Aiomme oppia transistoreista, kun aiomme rakentaa EI-portin BC547: llä, joka on NPN-transistori. Transistori on diodin takaisinkytkentä. Diodi on puolijohdelaite, johon on seostettu epäpuhtauksia, jotta siitä tulisi joko p- tai n-tyyppi riippuen dopingissa käytetyistä epäpuhtaustyypeistä. Kun nämä diodit kytketään takaisin takaliitäntään, ne muodostavat transistorin. Transistorit ovat kahdentyyppisiä riippuen siitä, mitkä molemmat puolet on kytketty, nimittäin NPN-transistori ja PNP-transistori.
Piiri-ero on se, että syöttöliittimiä kytkettäessä PNP-transistorin emitteriliitin on kytketty positiiviseen napaan ja NPN-transistorille positiivinen napa annetaan kollektoriliittimeen. Tästä lähtien aiheesta keskustellaan vain NPN-transistorin perusteella.
Tapaus 1: Kun perusjännite on pienempi kuin lähettimen jännite, elektronien virta emitteristä kollektoriin estetään PN-liitännällä (tämä virta on sähkövirta, joka kulkee negatiivisesta liittimestä positiiviseen napaan, kun taas yleissopimusvirta virtaa positiivisesta navasta negatiiviseen terminaali), koska se toimii nyt päinvastaisessa
Tapaus 2: Kun perusjännite on suurempi kuin emitterijännite (Vb> 0,6v), risteys pienenee, mikä sallii virran virtauksen emitteriliittimestä kollektoriliittimeen. Transistorin on toimittava kyllästysalueella, koska ne aikaansaavat matalan jännitteen pudotuksen kyllästysalueella.
Piirikaavio
Piiri NOT-portin avulla transistori on annettu alla. Piiri suunniteltiin ja simuloitiin Proteus-ohjelmistolla.
Otin syöttöjännitteeksi 9 V ja haluan lähettää 9 mA: n lediksi, joten käytin 100 ohmia virran rajoittamiseen. Tämän saman virran täytyy kulkea transistorissa I c = 9mA. HFE transistori on 100, niin b -arvo pitäisi olla 0.09mA. Kuten I b on 0.09mA, pohja vastus arvon pitäisi olla 10k ohmia.
Alla olevassa kuvassa näkyy virran virtaus molemmissa tapauksissa.
Tapaus 1: -
Kun kytkin on pois päältä -asennossa, virta tukiasemaan on nolla ja transistori toimii avoimena piirinä näiden virtojen takia LED-suunnassa ja led alkaa hehkua.
Tapaus 2: -
Kun kytkin on ON-tilassa, virta tukiasemaan alkaa virrata, ja tämä saa transistorin toimimaan oikosuluna, ja kun virta valitsee pienimmän vastuksen, jonka nyt transistori tarjoaa, kulkee kyseisellä polulla ja LED kytketään pois päältä.
Näin ollen molemmissa tapauksissa on samat tulot ja lähdöt NOT gate -totetaulukon mukaisesti. Siksi olemme rakentaneet NOT Logic -portin käyttämällä transistoria. Toivottavasti ymmärrät opetusohjelman ja nautit oppimasta jotain uutta. Kokoonpanon täydellinen toiminta löytyy alla olevasta videosta. Jos sinulla on kysyttävää, jätä ne alla olevaan kommenttiosioon tai käytä foorumeitamme muihin teknisiin kysymyksiin.