Βίντεο: #74 - Το παράδοξο των δύο πυκνωτών 2025
50 χρόνια ή έτσι ώστε οι σχεδιαστές κυκλωμάτων ηλεκτρονικών να εργάζονται σε ημιαγωγικά λογικά κυκλώματα, πολλά σχέδια έχουν αναπτυχθεί για τη δημιουργία λογικών πύλες. Επειδή κάθε προσέγγιση για το σχεδιασμό λογικών κυκλωμάτων έχει σαν αποτέλεσμα μια ολόκληρη οικογένεια λογικών κυκλωμάτων για τους διάφορους τύπους πύλης (NOT, AND, OR, NAND, NOR, XOR και XNOR), τα διαφορετικά σχέδια αναφέρονται συχνά ως σχεδιασμός οικογένειες.
Εδώ είναι τα πιο δημοφιλή:
-
RTL: Λέιζερ αντιστάσεων-τρανζίστορ, που χρησιμοποιεί αντιστάσεις και διπολικά τρανζίστορ.
-
DTL: Λογική διόδου-τρανζίστορ, η οποία είναι παρόμοια με την RTL αλλά προσθέτει μια δίοδο σε κάθε κύκλωμα εισόδου.
-
TTL: Τρανζίστορ-Τρανζίστορ Logi c που χρησιμοποιεί δύο τρανζίστορ, ένα ρυθμισμένο να λειτουργεί ως διακόπτης και το άλλο διαμορφωμένο να λειτουργεί ως ενισχυτής. Το τρανζίστορ μεταγωγής χρησιμοποιείται στα κυκλώματα εισόδου και το τρανζίστορ ενισχυτή χρησιμοποιείται στα κυκλώματα εξόδου. Ο ενισχυτής επιτρέπει στην έξοδο της πύλης να συνδεθεί σε μεγαλύτερο αριθμό εισόδων από τα κυκλώματα RTL ή DTL.
Σε ένα κύκλωμα TTL, τα τρανζίστορ μεταγωγής είναι πραγματικά ειδικά τρανζίστορ που έχουν δύο ή περισσότερους εκπομπούς. Κάθε είσοδος συνδέεται σε έναν από αυτούς τους εκπομπούς έτσι ώστε οι ξεχωριστές είσοδοι να ελέγχουν το ίδιο κύκλωμα συλλεκτών-εκπομπού. Η βάση του τρανζίστορ μεταγωγής συνδέεται με την τάση τροφοδοσίας Vcc και ο συλλέκτης συνδέεται με τη βάση του ενισχυτικού τρανζίστορ.
Παρόλο που μπορείτε να δημιουργήσετε κυκλώματα TTL χρησιμοποιώντας μεμονωμένα τρανζίστορ, τα ολοκληρωμένα κυκλώματα με κυκλώματα TTL είναι άμεσα διαθέσιμα. Οι πιο δημοφιλείς τύποι IC TTL χαρακτηρίζονται με αριθμούς στη φόρμα 74 nn. Συνολικά υπάρχουν μερικές εκατοντάδες τύποι ολοκληρωμένων κυκλωμάτων σειράς 7400. Πολλοί από αυτούς παρέχουν προηγμένα κυκλώματα λογικής που δεν είναι πιθανό να χρησιμοποιήσετε για οικιακά ηλεκτρονικά έργα.
Αριθμός Περιγραφή 7400 Πύλη NAND τεσσάρων εισόδων (τέσσερις πύλες NAND) 7402 > Έξυπνος μετατροπέας (έξι ΔΕΝ πύλες) 7408 Πύλη τετραπλής εισόδου ΚΑΙ τέσσερις πύλες 7432 Πύλη τεσσάρων εισόδων OR (τέσσερις πόρτες OR) 7486 > Τετραπλή πύλη XOR δύο εισόδων (τέσσερις πύλες XOR) CMOS: Συμπληρωματική Λογική Ημιαγωγών Μεταλλικού Οξειδίου, που αναφέρεται σε λογικά κυκλώματα κατασκευασμένα με ένα ειδικό τρανζίστορ που ονομάζεται MOSFET. -
Το MOSFET αντιπροσωπεύει το Transistor Transistor Effect Field Effect Semiconductor . Η φυσική του πώς ένα MOSFET διαφέρει από ένα πρότυπο διπολικό τρανζίστορ δεν είναι όλα αυτά σημαντικά εκτός αν θέλετε να γίνετε σχεδιαστής IC.Αυτό που είναι σημαντικό είναι ότι τα MOSFET χρησιμοποιούν πολύ λιγότερη ισχύ, μπορούν να μεταφέρουν τις καταστάσεις πολύ πιο γρήγορα και είναι σημαντικά μικρότερα από τα διπολικά τρανζίστορ. Αυτές οι διαφορές καθιστούν τα MOSFET ιδανικά για σύγχρονα ολοκληρωμένα κυκλώματα, τα οποία συχνά απαιτούν εκατομμύρια τρανζίστορ σε ένα μόνο τσιπ. Εκτός από την άντληση λιγότερης ισχύος και τη λειτουργία ταχύτερα από τα κυκλώματα TTL, τα κυκλώματα CMOS λειτουργούν πολύ σαν τα κυκλώματα TTL. Στην πραγματικότητα, τα τσιπ CMOS έχουν σχεδιαστεί ώστε να είναι εναλλάξιμα με συγκρίσιμα τσιπ TTL. Οι μάρκες λογικής CMOS έχουν τετραψήφιο αριθμό εξαρτήματος που αρχίζει με τον αριθμό 4 και ονομάζονται συχνά μάρκες σειράς 4000. Όπως συμβαίνει και με τις σειρές των λογικών τσιπ TTL 7400, διατίθενται αρκετές εκατοντάδες τύποι μάρκας 4000 σειρών.
Αριθμός
Περιγραφή
4001
Πύλη NOR τετραπλής εισόδου (τέσσερις πύλες NOR) 4009 είσοδος NAND πύλη (τέσσερις πύλες NAND) 4030 Πύλη XOR τεσσάρων εισόδων (τέσσερις XOR πύλες) 4071 Πύλη τετραπλής εισόδου OR (4 OR πύλες) 4077 > Πύλη XNOR τετραπλής εισόδου (τέσσερις πύλες XNOR) 4081 Πύλη τετραπλής εισόδου ΚΑΙ τέσσερις πύλες Τα λογικά κυκλώματα CMOS είναι πολύ ευαίσθητα στον στατικό ηλεκτρισμό. Βεβαιωθείτε ότι έχετε αποφορτιστεί σωστά αγγίζοντας μια γειωμένη μεταλλική επιφάνεια πριν αγγίξετε ένα τσιπ CMOS. Για μέγιστη προστασία, φορέστε μια αντιστατική ταινία καρπού.