Gumawa ng isang XOR Gate Out ng Transistors: 6 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

O ang mga gate ay lubhang kapaki-pakinabang, ngunit mayroon silang isang kakaibang tampok na maaaring gumana nang maayos, ngunit sa ilang mga aplikasyon ay maaaring maging sanhi ng mga problema. Iyon ang katotohanan na kung ang pareho ng mga input ay pareho, kung gayon ang output ay isa rin. Kung mayroon kaming isang application kung saan hindi namin ito gusto, marahil ay nagtatayo kami ng isang adder, gagamit kami ng isang bagay na tinatawag na isang Eksklusibo O Gate, na kung saan ay pinaikling XOR o EOR.

Hakbang 1: Disenyo

Ang isang paraan upang makamit ang pag-uugali ng XOR ay ang pagkuha ng isang regular na O gate, pagkatapos ay harapin ang kaso kung saan ang parehong mga input ay positibo. Kung itali namin ang isang AND gate sa mga input, makakakuha kami ng isang senyas kapag lumabas ang kasong iyon. Maaari naming makuha ang signal na iyon, baligtarin ito, pagkatapos ay itali iyon at ang output ng O gate sa isa pang AND gate. Gagawin ito upang sa tuwing hindi ito ang kaso na parehong nakabukas, ang OR gate ay dadaan lamang sa pangalawang AND gate, ngunit kapag ang parehong input ay mataas, ang unang AND gate ay papatayin ang pangalawang AND gate at panatilihin ang output ay hindi alintana ng estado ng O gate.

Ang isang pag-aayos na natapos kong gawin sa panghuling circuit ay ang paglipat ng kombinasyon na AT / HINDI para sa isang NAND gate, na isang baligtad AT gate. Ang paraan ng paggana nito ay magiging maliwanag sa paglaon.

Hinahayaan ngayon na isulat ang parehong eskematiko, ngunit sa mga transistor at resistor. Ang uri ng ginamit kong transistor ay ang 2N2222 BJT, na karaniwang pangkaraniwan (gagana rin ang 2N4401 at 2N3904). Gumamit ako ng 6 na transistors, 3 20k ohm resistors, 3 47k ohm resistors, 1 510 ohm resistor, dalawang pushbutton at isang LED. Pinili ko ang mga halagang resistor na ito batay sa aking mapagkukunang 5v na kuryente, at ang 0.1mA, o 0.0001A na minimum na kasalukuyang para sa 2N2222. kung gagamitin mo ang batas ng Ohm upang makalkula ang tamang paglaban sa lupa para sa mga halagang iyon makakakuha ka ng 50, 000 ohms. 47k ohms ay sapat na malapit para sa mas mababang gate ng NAND, ngunit bakit ang mas mababang halaga para sa O gate, at ang unang input ng pangalawang AND gate? Ang dahilan ay dahil ang emitter ng mga transistor na bumubuo sa OR gate ay naka-hook sa pamamagitan ng base ng isa pang transistor samakatuwid tumatakbo sa pamamagitan ng isang pangalawang risistor, hindi direkta sa lupa. (Ang kasalukuyang pumipigil sa risistor ng LED ay isang mababang sapat na halaga na ito ay hindi gaanong mahalaga sa pagkalkula na ito).

Hakbang 2: Pagdaragdag ng Mga Transistor, Mga Pindutan, at ang LED

Hakbang 3: Pagdaragdag ng Mga Resistor

Hakbang 4: Pagdaragdag ng Mga Wires

Ang paraan ng pag-kapangyarihan ko sa aking board ay pag-hook ng mga riles ng kuryente sa isang lab bench power supply na itinakda sa 5v at 500mA max na kasalukuyang. Ang parehong uri ng pag-input ay maaaring makamit sa pamamagitan ng pag-hook ng kapangyarihan sa 5V ng Arduino at at mga pin ng GND, ngunit talagang gumagana ang isang supply ng kuryente na 5v (kahit na ang isang kasalukuyang limitadong isa ay inirerekumenda upang mabawasan ang peligro ng pamumulaklak ng mga bahagi).

Hakbang 5: Pagsubok at Pag-troubleshoot

Ngayon na naka-hook up ito, papayagan kitang subukan ang iyong sarili. Kung ang isa o ang iba pang mga pindutan ay naitulak, ang LED ay dapat na ilaw. Kung pareho ang naitulak, gayunpaman, pagkatapos ay papatayin ang LED.

Mga Karaniwang Suliranin

1. Kung ang isang input ay tila hindi gagana tulad ng dapat, at ang kaso kung saan ang parehong mga input ay nagbibigay pa rin ng isang zero, suriin ang boltahe sa input ng AND gate na nagmumula sa O gate kung ang pindutan ay naitulak. Kung ito ay mababa (<2V), bawasan ang paglaban ng resistor na papunta sa O sa gate na AND.
2. Kung ang gate ay kumikilos pa rin tulad ng isang OR gate, ibig sabihin na kapag ang parehong mga input ay nasa output ay nakabukas, suriin ang boltahe na papasok sa input ng AND gate na nagmula sa gate ng NAND. Kung iyon ay mataas kapag ang parehong mga pindutan ay pinindot, siguraduhin na ang iyong mga transistors sa AND gate ay gumagana, at suriin ang paglaban mula doon sa lupa kapag ang parehong mga pindutan ay pinindot. Kung ang pagtutol na iyon ay mataas, at / o mababa ang boltahe, palitan ang dalawang transistors na iyon, o bawasan ang paglaban ng mga input sa mga pintuang NAND.

Hakbang 6: Gusto mo Pa?

Kung nagustuhan mo ang Instructable na ito magpatuloy at suriin ang aking libro sa Amazon na tinatawag na "The Beginners Guide to Arduino." Napupunta ito sa pangunahing mga prinsipyo ng circuitry pati na rin ang paglipas ng C ++ code na ginamit sa programa ng isang Arduino.