ట్రాన్సిస్టర్‌లను ఉపయోగించి గేట్ కాదు

ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ లేదా ఐసి అనేది ఒక చిన్న ప్యాకేజీలోని అనేక చిన్న సర్క్యూట్ల కలయిక, ఇది ఒక సాధారణ పనిని చేస్తుంది. ఉదాహరణకు, ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్ లేదా 555 టైమర్ ఐసి అనేక ట్రాన్సిస్టర్లు, ఫ్లిప్-ఫ్లాప్స్, లాజిక్ గేట్స్ మరియు ఇతర కాంబినేషన్ డిజిటల్ సర్క్యూట్ల కలయికతో నిర్మించబడింది. అదేవిధంగా, లాజిక్ గేట్ల కలయికను ఉపయోగించి ఫ్లిప్-ఫ్లాప్‌ను నిర్మించవచ్చు మరియు కొన్ని ట్రాన్సిస్టర్‌లను ఉపయోగించడం ద్వారా లాజిక్ గేట్లను కూడా నిర్మించవచ్చు.

ప్రతి IC లలో, ప్రాథమిక బ్లాక్ లాజిక్ గేట్లు, దీని ఉత్పాదనలు అధిక (1) లేదా తక్కువ విలువ (0). ఈ లాజిక్ గేట్లు డిజిటల్ సర్క్యూట్ల పరిధిలోకి వస్తాయి. వివిధ రకాల లాజిక్ గేట్లు ఉన్నాయి, అవి AND, OR, NOT, NAND, NOR గేట్, X-OR గేట్ మరియు X-NOR గేట్. వీటిలో, AND, OR, NOT ప్రాథమిక గేట్లు కాగా, NOR మరియు NAND గేట్లను యూనివర్సల్ గేట్స్ అంటారు. ప్రతి లాజిక్ గేట్ ఉపయోగించడానికి సిద్ధంగా ఉన్న ఐసి ప్యాకేజీగా అందుబాటులో ఉన్నప్పటికీ, ఒక సాధారణ కథనాన్ని ఉపయోగించి వాటిని నిర్మించడం కూడా సాధ్యమే. మేము ఇప్పటికే ట్రాన్సిస్టర్ ఉపయోగించి ఒక AND గేట్ మరియు ట్రాన్సిస్టర్ ఉపయోగించి OR గేట్ నిర్మించాము, ఈ వ్యాసంలో మేము BJT ట్రాన్సిస్టర్ ఉపయోగించి NOT గేట్ నిర్మిస్తాము. మేము ప్రారంభించడానికి ముందు NOT గేట్ మరియు ట్రాన్సిస్టర్‌ల యొక్క ప్రాథమికాలను వాటి పనితో అర్థం చేసుకుందాం.

నాట్ గేట్ బేసిక్స్ మరియు వర్కింగ్

మిగిలిన డిజిటల్ లాజిక్ గేట్లతో పోల్చినప్పుడు NOT గేట్ సరళమైన గేట్. NOT గేట్ చిహ్నం పాటు, క్రింద చూపించాం NOT గేట్ సత్యం పట్టిక. దీనికి ఒక ఇన్పుట్ మరియు ఒక అవుట్పుట్ ఉంది.

NOT గేట్ బూలియన్ సమీకరణ Y గా రాస్తారు చేయవచ్చు ఇన్పుట్ ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు = దాని అవుట్పుట్ తక్కువ ఉంటుంది, మరియు ఇన్పుట్ తక్కువగా ఉన్నప్పుడు అవుట్పుట్ ఎక్కువగా ఉంటుంది.

ట్రాన్సిస్టర్ - బేసిక్స్ మరియు వర్కింగ్

మేము NP5 ట్రాన్సిస్టర్ అయిన BC547 ను ఉపయోగించి NOT గేట్ నిర్మించబోతున్నందున మేము ట్రాన్సిస్టర్‌ల గురించి తెలుసుకోబోతున్నాము. ట్రాన్సిస్టర్ అనేది డయోడ్ యొక్క బ్యాక్ టు బ్యాక్ కనెక్షన్. డయోడ్ అనేది సెమీకండక్టర్ పరికరం, ఇది డోపింగ్‌లో ఉపయోగించే మలినాలను బట్టి పి-టైప్ లేదా ఎన్-టైప్‌గా మారడానికి మలినాలతో డోప్ చేయబడుతుంది. ఈ డయోడ్లు వెనుక కనెక్షన్‌కు అనుసంధానించబడినప్పుడు, అవి ట్రాన్సిస్టర్‌ను ఏర్పరుస్తాయి. రెండు వైపులా అనుసంధానించబడినదానిపై ఆధారపడి, ట్రాన్సిస్టర్లు NPN ట్రాన్సిస్టర్ మరియు PNP ట్రాన్సిస్టర్ అనే రెండు రకాలు.

సర్క్యూట్ వారీగా ఉన్న తేడా ఏమిటంటే, సరఫరా టెర్మినల్స్‌ను కనెక్ట్ చేసేటప్పుడు, పిఎన్‌పి ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క ఉద్గారిణి టెర్మినల్ పాజిటివ్ టెర్మినల్‌తో అనుసంధానించబడి ఉంటుంది మరియు ఎన్‌పిఎన్ ట్రాన్సిస్టర్ కోసం, సానుకూల టెర్మినల్ కలెక్టర్ టెర్మినల్‌కు ఇవ్వబడుతుంది. ఇప్పటి నుండి, ఎన్‌పిఎన్ ట్రాన్సిస్టర్ ఆధారంగా మాత్రమే అంశం చర్చించబడుతుంది.

కేసు 1: ఉద్గార వోల్టేజ్ కంటే బేస్ వోల్టేజ్ తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, పిఎన్ జంక్షన్ ద్వారా ఉద్గారిణి నుండి కలెక్టర్ వరకు ఎలక్ట్రాన్ల ప్రవాహం నిరోధించబడుతుంది (ఈ విద్యుత్తు విద్యుత్ ప్రవాహం, ఇది ప్రతికూల టెర్మినల్ నుండి పాజిటివ్ టెర్మినల్కు ప్రవహిస్తుంది, కన్వెన్షన్ కరెంట్ పాజిటివ్ టెర్మినల్ నుండి నెగిటివ్ వరకు ప్రవహిస్తుంది టెర్మినల్) ఇప్పుడు రివర్స్ బయాస్‌లో పనిచేస్తున్నందున.

కేసు 2: ఉద్గార వోల్టేజ్ (Vb> 0.6v) కంటే బేస్ వోల్టేజ్ ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, జంక్షన్ తగ్గుతుంది, మరియు ఇది ఉద్గారిణి టెర్మినల్ నుండి కలెక్టర్ టెర్మినల్‌కు విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని అనుమతిస్తుంది. ట్రాన్సిస్టర్ సంతృప్త ప్రాంతంలో పనిచేయాలి ఎందుకంటే అవి సంతృప్త ప్రాంతంలో తక్కువ వోల్టేజ్ డ్రాప్‌ను అందిస్తాయి.

సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం

ఒక ట్రాన్సిస్టర్ ఉపయోగించి NOT గేట్ సర్క్యూట్ క్రింద ఇవ్వబడింది. సర్క్యూట్ ప్రోటీయస్ సాఫ్ట్‌వేర్‌ను ఉపయోగించి రూపొందించబడింది మరియు అనుకరించబడింది.

నేను సరఫరా వోల్టేజ్‌ను 9 విగా తీసుకున్నాను, మరియు నేను 9 ఎంఏను లీడ్‌కు పంపాలనుకుంటున్నాను, కాబట్టి కరెంట్‌ను పరిమితం చేయడానికి నేను 100 ఓంలను ఉపయోగించాను. ఇదే కరెంట్ ట్రాన్సిస్టర్ I _c = 9mA లో ప్రవహించాలి. ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క hfe 100, కాబట్టి I _b విలువ 0.09mA ఉండాలి. I _b 0.09mA కాబట్టి, బేస్ రెసిస్టర్ విలువ 10k ఓంలు ఉండాలి.

దిగువ అత్తి రెండు సందర్భాల్లో ప్రస్తుత ప్రవాహాన్ని చూపుతుంది.

కేసు 1: -

స్విచ్ ఆఫ్ స్థితిలో ఉన్నప్పుడు, బేస్ దిశలో కరెంట్ సున్నా మరియు ట్రాన్సిస్టర్ ఓపెన్ సర్క్యూట్‌గా పనిచేస్తుంది, ఎందుకంటే ఈ ప్రస్తుత ప్రవాహాలు LED దిశలో ప్రవహిస్తాయి మరియు దారితీస్తుంది.

కేసు 2: -

స్విచ్ ఆన్ స్థితిలో ఉన్నప్పుడు, బేస్ కు కరెంట్ ప్రవహించడం ప్రారంభమవుతుంది, మరియు ఇది ట్రాన్సిస్టర్ షార్ట్ సర్క్యూట్ వలె పనిచేస్తుంది, మరియు ప్రస్తుతము అతి తక్కువ ప్రతిఘటనను ఎన్నుకుంటుంది, ఇప్పుడు ట్రాన్సిస్టర్ అందించినది ఆ మార్గంలో ప్రవహిస్తుంది మరియు LED ఆఫ్ చేయబడుతుంది.

అందువల్ల, రెండు సందర్భాలలో NOT గేట్ సత్య పట్టికను అనుసరించి ఒకే ఇన్‌పుట్‌లు మరియు అవుట్‌పుట్‌లు ఉంటాయి. ఈ విధంగా, మేము ట్రాన్సిస్టర్ ఉపయోగించి NOT లాజిక్ గేట్ నిర్మించాము. మీరు ట్యుటోరియల్ అర్థం చేసుకున్నారని మరియు క్రొత్తదాన్ని నేర్చుకోవడం ఆనందించారని ఆశిస్తున్నాము. సెటప్ యొక్క పూర్తి పనిని ఈ క్రింది వీడియోలో చూడవచ్చు. మీకు ఏవైనా ప్రశ్నలు ఉంటే వాటిని క్రింది వ్యాఖ్య విభాగంలో ఉంచండి లేదా ఇతర సాంకేతిక ప్రశ్నల కోసం మా ఫోరమ్‌లను ఉపయోగించండి.