tariel.ge › Полезное: бесплатные книги › Логические элементы: от электроники до…Бесплатно · автор Тариел Бежанидзе
← Учебник по логическим элементам ЛИСТ 21БЛОК 5 — ПРАКТИКА И ПРОЕКТЫРЕВ. 1
Глава 21 · Практика и проекты

Собрать логический элемент на транзисторах своими руками

Полный круг обратно к блоку 2 — теперь посмотрим, что на самом деле находится внутри тех самых микросхем 74xx, собрав ту же логику из отдельных дискретных деталей своими руками.

Инвертор (НЕ) на одном транзисторе

Транзистор здесь работает как электронный переключатель: ток на базе управляет тем, проводит ли переход коллектор-эмиттер. Резистор нагрузки (~1 кОм) подтягивает коллектор к питанию, резистор на базе (~10 кОм) ограничивает ток входного сигнала. Когда на базу подан высокий уровень — транзистор открывается, "стягивая" выход (коллектор) к низкому уровню. Когда на базе низкий уровень — транзистор закрыт, и резистор нагрузки удерживает выход на высоком уровне. Это и есть инвертор — прямая физическая реализация элемента НЕ (глава 07), собранная из отдельного транзистора вместо готовой микросхемы 7404.

Список деталей: один NPN-транзистор (например, 2N2222 или BC547, широко распространённые модели), резистор нагрузки ~1 кОм, резистор базы ~10 кОм, макетная плата, светодиод с резистором на выходе для индикации (используй расчёт из учебника по ремонту LED).

Простой диодный элемент И — проще для начала, чем чисто транзисторная схема

Два диода и один резистор — интуитивно понятная логика

Два диода, катоды которых соединены вместе в узле выхода, аноды — это два входа схемы, и резистор, подтягивающий выход к земле. Если хотя бы один вход низкий — ток течёт через соответствующий диод, стягивая выход к низкому уровню. Только если оба входа высокие, ни один диод не проводит в эту сторону, и выход остаётся высоким. Это и есть интуитивная реализация И — всего два диода и один резистор, заметно проще для первого самостоятельного сбора, чем полностью транзисторная схема.

Простой диодный элемент ИЛИ

Та же самая конструкция, но диоды развёрнуты в обратную сторону: аноды соединены вместе в узле выхода, катоды — это два входа, резистор подтягивает выход к питанию. Если хотя бы один вход высокий, выход стягивается к высокому уровню.

Комбинация диодного И и транзисторного инвертора = настоящий NAND

Диодно-транзисторная логика (DTL) — исторический реальный подход

Подключив выход диодного элемента И к входу транзисторного инвертора из начала этой главы, получаешь полноценный элемент NAND, собранный полностью из дискретных деталей — прямая практическая демонстрация универсальности NAND из глав 08 и 10, теперь физически собранная своими руками, а не просто нарисованная на бумаге. Именно так, диодно- транзисторной логикой (DTL), исторически реализовывались первые практические логические схемы до появления полностью интегрированных микросхем серии 74xx.

Практические меры предосторожности при сборке

Что дальше

Следующая глава — более крупный практический проект: полноценный индикатор на логике, собранный из реле или транзисторов, применяющий уже несколько элементов вместе.

Глава21 — Логический элемент на транзисторах
Блок5 — Практика и проекты
Далее22 — Проект: индикатор на логике
СтатусГотово · рев. 1
Предыдущая глава ← 20 · Логика в базах данных Следующая глава 22 · Проект: индикатор на логике →

Книга бесплатна для чтения. Автор — Тариел Бежанидзе, компьютерный мастер в Батуми · tariel.ge · все бесплатные книги. Копировать текст целиком на другие сайты — только со ссылкой на источник.