< Ηλεκτρονικά Έργα: Πώς να οικοδομήσουμε ένα κύκλωμα NOT Gate

Μια

πύλη είναι ένα βασικό συστατικό της ψηφιακής ηλεκτρονικής. Τα κυκλώματα πύλης είναι κατασκευασμένα από διακόπτες τρανζίστορ που είναι είτε ON είτε OFF. Υπάρχουν συνολικά 16 διαφορετικά είδη πύλης. Ένα από τα απλούστερα όλων των κυκλωμάτων πύλης - μια

NOT gate - παίρνει απλά μια είσοδο που μπορεί να είναι είτε ON είτε OFF και μετατρέπει την σε μια έξοδο που είναι το αντίθετο της εισόδου. Με άλλα λόγια, αν η είσοδος είναι ενεργοποιημένη, η έξοδος είναι απενεργοποιημένη. Εάν η είσοδος είναι απενεργοποιημένη, η έξοδος είναι ενεργοποιημένη.

Δείτε πώς λειτουργεί το κύκλωμα:

Η είσοδος ελέγχεται από ένα διακόπτη ενός πόλου. Όταν ο διακόπτης είναι κλειστός, η είσοδος είναι ενεργοποιημένη. Όταν ο διακόπτης είναι ανοιχτός, η είσοδος είναι απενεργοποιημένη.

• Η είσοδος αποστέλλεται μέσω του R1 και LED1 για να προκαλέσει πόλωση του τρανζίστορ. Έτσι, όταν η είσοδος είναι ενεργοποιημένη, η λυχνία LED1 ανάβει και το τρανζίστορ είναι ενεργοποιημένο, πράγμα που επιτρέπει τη διεξαγωγή της διαδρομής του συλλέκτη-εκπομπού. Όταν η είσοδος είναι απενεργοποιημένη, η LED2 είναι σκοτεινή, το τρανζίστορ απενεργοποιείται και δεν ρέει ρεύμα από τον συλλέκτη.

• Η LED2 συνδέεται άμεσα μεταξύ της τροφοδοσίας τάσης + 6 V και της γείωσης, μέσω μίας αντιστάσεως περιορισμού ρεύματος, φυσικά, για να κρατήσει τη λυχνία LED να καεί από μόνη της.

• Η άνοδος του LED2 είναι συνδεδεμένη στον συλλέκτη του τρανζίστορ.

• Όταν το τρανζίστορ είναι απενεργοποιημένο, το ρεύμα ρέει μέσω R2 και LED2 και το LED ανάβει, υποδεικνύοντας μία έξοδο ON. Αλλά όταν ενεργοποιείται το τρανζίστορ, δημιουργείται βραχυκύκλωμα μέσω του συλλέκτη και του πομπού του τρανζίστορ. Αυτό προκαλεί την παράκαμψη του ρεύματος LED2, οπότε το LED σβήνει για να υποδείξει μια κατάσταση εξόδου OFF.

• Το Έργο 6-2 δείχνει πώς να φτιάξετε το κύκλωμα μιας πύλης μονο-τρανζίστορ σε ένα μη συγκολλημένο πανί.

  

Όταν ολοκληρώσετε αυτό το έργο, πρέπει να γιορτάσετε με μεγάλη χαρά ότι έχετε κατασκευάσει το πρώτο κύκλωμα ψηφιακής λογικής σας.

Αν νιώθετε σαν να πειραματίζετε λίγο, εδώ είναι μερικές προτάσεις:

Προσπαθήστε να αντικαταστήσετε το R2 με μεγαλύτερες αντιστάσεις, όπως 10 kΩ και 22 kΩ, ή να βάλετε ένα ποτενσιόμετρο 100 kΩ σε σειρά με το R2. Τι αποτέλεσμα έχει η αυξημένη αντίσταση στη φωτεινότητα των δύο LED;

• Μετρήστε το ρεύμα βάσης και το ρεύμα συλλέκτη.

• Για να μετρήσετε το ρεύμα βάσης,

  • αφαιρέστε το καλώδιο R2 στην οπή F1 και αγγίξτε τους καθετήρες πολυμέτρων σας στο αγωγό που αφαιρέσατε και στον ακροδέκτη 2X του διακόπτη. Για να μετρήσετε το ρεύμα συλλέκτη,

  • αφαιρέστε το καλώδιο R1 στο J15 και αγγίξτε τους αισθητήρες του πολύμετρου στον αγωγό που αφαιρέσατε και στην άνοδο LED1.