Buat Pintu XOR Keluar dari Transistor: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

ATAU gerbang sangat berguna, tetapi mereka mempunyai satu ciri ganjil yang dapat berfungsi dengan baik, tetapi dalam aplikasi tertentu dapat menimbulkan masalah. Itulah hakikat bahawa jika kedua-dua input adalah satu, maka outputnya juga satu. Sekiranya kita mempunyai aplikasi di mana kita tidak menginginkan ini, mungkin kita sedang membuat penambah, kita akan menggunakan sesuatu yang disebut Eksklusif Atau Gerbang, yang disingkat XOR atau EOR.

Langkah 1: Reka bentuk

Salah satu cara untuk mencapai tingkah laku XOR adalah dengan mengambil gerbang ATAU biasa, kemudian selesaikan kes di mana kedua input positif. Sekiranya kita mengikat pintu AND ke input, kita dapat isyarat apabila kes itu muncul. Kita kemudian boleh mengambil isyarat itu, membalikkannya, kemudian mengikatnya dan output dari pintu OR ke gerbang AND yang lain. Ini akan menjadikannya apabila setiap input tidak dihidupkan, gerbang OR hanya akan melewati gerbang AND kedua, tetapi apabila kedua-dua input naik tinggi, gerbang AND pertama akan mematikan gerbang AND kedua dan terus output dimatikan tanpa mengira keadaan pintu OR.

Satu penyesuaian yang akhirnya saya buat di litar terakhir ialah menukar kombinasi AND / NOT untuk gerbang NAND, yang hanyalah gerbang AND terbalik. Cara kerjanya akan menjadi jelas di kemudian hari.

Sekarang mari tulis skema yang sama, tetapi dengan transistor dan perintang. Jenis transistor yang saya gunakan adalah 2N2222 BJT, yang agak biasa (2N4401 dan 2N3904 juga berfungsi). Saya menggunakan 6 transistor, 3 20k ohm perintang, 3 47k ohm perintang, 1 510 ohm perintang, dua butang tekan dan LED. Saya memilih nilai perintang ini berdasarkan sumber kuasa 5v saya, dan arus minimum 0.1mA, atau 0.0001A untuk 2N2222. jika anda menggunakan undang-undang Ohm untuk mengira daya tahan yang betul terhadap nilai-nilai tersebut, anda mendapat 50, 000 ohm. 47k ohm cukup dekat untuk gerbang NAND yang lebih rendah, tetapi mengapa nilai yang lebih rendah untuk gerbang OR, dan input pertama dari gerbang DAN kedua? Sebabnya adalah kerana pemancar transistor yang membentuk gerbang OR disambungkan melalui pangkal transistor lain oleh itu berjalan melalui perintang kedua, tidak langsung ke tanah. (Perintang had semasa LED adalah nilai yang cukup rendah sehingga tidak signifikan dalam pengiraan ini).

Langkah 2: Menambah Transistor, Butang, dan LED

Langkah 3: Menambah Perintang

Langkah 4: Menambah Wayar

Cara saya menggerakkan papan saya ialah menyambungkan rel elektrik ke bekalan kuasa bangku makmal yang ditetapkan pada arus maksimum 5v dan 500mA. Jenis input yang sama dapat dicapai dengan menghubungkan daya ke pin Arduino's 5V dan dan GND, tetapi benar-benar bekalan kuasa 5v berfungsi (walaupun yang terhad semasa disyorkan untuk mengurangkan risiko meletupkan komponen).

Langkah 5: Menguji dan Menyelesaikan Masalah

Sekarang sudah tersambung, saya akan membiarkan anda menguji sendiri. Sekiranya satu atau yang lain butang ditekan, LED harus menyala. Sekiranya kedua-duanya ditolak, LED akan mati.

Masalah Biasa

1. Sekiranya satu input nampaknya tidak berfungsi sebagaimana mestinya, dan sekiranya kedua-dua input masih tetap memberikan sifar, periksa voltan pada input pintu AND yang berasal dari pintu OR ketika butang itu ditekan. Sekiranya rendah (<2V), kurangkan rintangan perintang yang bergerak dari pintu OR ke pintu AND.
2. Sekiranya gerbang masih bertindak seperti gerbang OR, yang bermaksud bahawa apabila kedua-dua input berada di output dihidupkan, periksa voltan yang masuk ke input gerbang AND yang berasal dari gerbang NAND. Sekiranya tinggi ketika kedua-dua butang ditekan, pastikan transistor anda di pintu AND berfungsi, dan periksa rintangan dari sana ke tanah ketika kedua-dua butang ditekan. Sekiranya rintangan tinggi, dan / atau voltan rendah, ganti kedua transistor tersebut, atau kurangkan rintangan input ke gerbang NAND.

Langkah 6: Mahu Lebih Banyak?

Sekiranya anda menyukai Instructable ini, teruskan dan lihat buku saya di Amazon yang disebut "The Beginners Guide to Arduino." Ini membahas prinsip litar asas dan juga mengatasi kod C ++ yang digunakan untuk memprogram Arduino.