Integrētā shēma jeb IC ir daudzu mazu shēmu apvienojums nelielā iepakojumā, kas kopā veic kopīgu uzdevumu. Piemēram, darbības pastiprinātājs vai 555 taimera IC ir veidots, apvienojot daudzus tranzistorus, Flip-Flops, Logic Gates un citas kombinētās digitālās shēmas. Tāpat Flip-Flop var izveidot, izmantojot loģisko vārtu kombināciju, un pašus loģiskos vārtus var izveidot, izmantojot dažus tranzistorus.
Katrā IC pamatbloks būs loģiskie vārti, kuru izejas ir vai nu augstas (1), vai zemas (0). Šie loģiskie vārti nonāks digitālajās ķēdēs. Ir dažādi loģisko vārtu veidi, tie ir AND, OR, NOT, NAND, NOR vārti, X-OR vārti un X-NOR vārti. Starp tiem AND, OR, NOT ir pamata vārti, savukārt NOR un NAND vārti tiek saukti par universālajiem vārtiem. Kaut arī katrs loģiskais vārts ir pieejams kā IC pakete, kas ir gatava lietošanai, tos ir iespējams arī izveidot, izmantojot vienkāršu rakstu. Mēs jau esam izveidojuši AND Gate, izmantojot tranzistoru, un OR Gate, izmantojot tranzistoru, sekojot tam, ka šajā rakstā mēs veidosim NOT gate, izmantojot BJT tranzistoru. Pirms sākam, sapratīsim NAV vārtu un tranzistoru pamatus ar to darbību.
NAV vārtu pamati un darbs
NOT vārti ir vienkāršākie vārti, salīdzinot ar atlikušajiem digitālās loģikas vārtiem. NOT vārti simbols ir redzams zemāk, kopā ar NOT vārtu patiesības tabulas. Tam ir viena ieeja un viena izeja.
NOT vārti Būla vienādojumu var rakstīt kā Y =, tās produkcija būs zems, ja ieejas ir augsts, un rezultāts būs liels, ja ieguldījums ir zems.
Transistors - pamati un darbs
Mēs uzzināsim par tranzistoriem, jo mēs veidosim NOT vārtus, izmantojot BC547, kas ir NPN tranzistors. Transistors ir diodes savienojums ar aizmuguri. Diods ir pusvadītāju ierīce, kurai tiek piemaisīti piemaisījumi, lai padarītu to vai nu par p, vai n tipu atkarībā no piemaisījumu veida, ko izmanto dopingā. Kad šīs diodes ir savienotas aizmugurē ar aizmugurējo savienojumu, tās veido tranzistoru. Atkarībā no tā, kuras abas puses ir savienotas, tranzistori ir divu veidu, proti, NPN tranzistors un PNP tranzistors.
Atšķirība ķēdes ziņā ir tā, ka, savienojot barošanas spailes, PNP tranzistora emitētāja spaile ir savienota ar pozitīvo spaili, un NPN tranzistoram pozitīvais spaile tiek piešķirta kolektora spailei. Turpmāk tēma tiks apspriesta, pamatojoties tikai uz NPN tranzistoru.
1. gadījums: ja bāzes spriegums ir mazāks par izstarotāja spriegumu, elektronu plūsmu no emitētāja uz kolektoru bloķē PN savienojums (šī strāva ir elektriskā strāva, kas plūst no negatīvās spailes uz pozitīvu spaili, bet konvencionālā strāva plūst no pozitīvas spailes uz negatīvu termināls), jo tas tagad darbojas pretēji.
2. gadījums: kad bāzes spriegums ir lielāks par izstarotāja spriegumu (Vb> 0,6v), krustojums samazinās, un tas ļauj strāvas plūsmu no izstarotāja spailes uz kolektora spaili. Transistoram jādarbojas piesātinājuma apgabalā, jo tie nodrošina zemu sprieguma kritumu piesātinājuma reģionā.
Ķēdes shēma
Ne vārtu, izmantojot tranzistors ķēde ir norādīts zemāk. Shēma tika izstrādāta un imitēta, izmantojot programmatūru Proteus.
Es pieņēmu barošanas spriegumu kā 9V, un es vēlos nosūtīt 9mA uz LED, tāpēc es izmantoju 100 omus, lai ierobežotu strāvu. Šai pašai strāvai jāplūst tranzistorā I c = 9mA. Transistora hfe ir 100, tāpēc I b vērtībai jābūt 0,09 mA. Tā kā I b ir 0,09 mA, bāzes rezistora vērtībai jābūt 10 k omi.
Zemāk redzamais attēls parāda strāvas plūsmu abos gadījumos.
1. gadījums: -
Kad slēdzis ir izslēgtā stāvoklī, strāva uz pamatni ir nulle, un tranzistors darbojas kā atvērta ķēde, pateicoties šīm strāvas plūsmām LED virzienā, un led sāk mirgot.
2. gadījums: -
Kad slēdzis ir ieslēgts, strāva uz pamatu sāk plūst, un tas liek tranzistoram darboties kā īssavienojumam, un, tā kā strāva izvēlas zemāko pretestību, ko tagad nodrošina tranzistors, tajā ceļā plūst un LED tiks izslēgts.
Tādējādi abiem gadījumiem ir vienādas ieejas un izejas, kas seko NOT vārtu patiesības tabulai. Tādējādi mēs esam izveidojuši NOT Logic vārtus, izmantojot tranzistoru. Ceru, ka sapratāt apmācību un jums patika uzzināt kaut ko jaunu. Pilnīga iestatīšanas darbība ir atrodama zemāk esošajā video. Ja jums ir kādi jautājumi, atstājiet tos komentāru sadaļā zemāk vai izmantojiet mūsu forumus citiem tehniskiem jautājumiem.