集成電路或IC是一個小包裝中許多小電路的組合,共同執行了共同的任務。例如,操作放大器或 555計時器IC 是由許多 晶體管, 觸發器, 邏輯門 和其他組合數字電路組合的組合構建的。同樣,可以使用邏輯門的組合來構建觸發器,并且可以使用一些晶體管來構建邏輯門本身。
在每個IC中,基本塊將是其輸出高(1)或低值(0)的邏輯門。這些邏輯大門將屬于數字電路。邏輯門有不同類型的邏輯門,它們是,或者,或者,或者,或者,nand, not Gate,X-OR GATE和X-NOR GATE。其中,或者不是基本門,而NON和NAND門被稱為通用大門。當每個邏輯門都可以作為準備使用的IC軟件包時,也可以使用簡單的文章來構建它們。我們已經使用晶體管和一個或門使用晶體管構建了一個和門,在本文中,我們將使用 BJT 晶體管構建非門。在開始之前,讓我們了解非門和晶體管的工作原理。
非門基礎和工作
與其余數字邏輯門相比,非門是最簡單的門。非門符號和非門真值表如下所示。它有一個輸入和一個輸出。
非門布爾方程可以寫成y =,當輸入較高時,其輸出將很低,當輸入較低時,輸出將高。
晶體管 - 基礎知識和工作
當我們將使用NPN晶體管BC547構建一個非門時,我們將了解晶體管。晶體管是二極管的背對背連接。二極管是一種半導體裝置,它充滿雜質,使其成為P型或N型,具體取決于摻雜中使用的雜質的類型。當這些二極管在背面連接中連接時,它們會形成晶體管。根據兩側連接的不同,晶體管為兩種類型,即NPN晶體管和PNP晶體管。
電路方面的區別在于,在連接電源端子時,PNP晶體管的發射極端與正極端子相連,而對于NPN晶體管,正極端子與集電極端子相連。從現在開始,該主題將僅基于 NPN 晶體管進行討論。
情況1:當基極電壓小于發射極電壓時,電子從發射極到集電極的流動被PN結阻擋(這個電流是從負極流向正極的電流,而約定電流是從正極流向負極的電流)終端),因為它現在處于反向偏置狀態。
情況2:當基極電壓大于發射極電壓 (Vb 》 0.6v) 時,結減小,這允許電流從發射極端流向集電極極端。晶體管必須在飽和區工作,因為它們在飽和區提供低電壓降。
電路原理圖
下面給出了使用晶體管的非門電路。該電路是使用 Proteus 軟件設計和仿真的。
我把電源電壓設為9V,我想給led送9mA,所以我用100歐姆來限制電流。這個相同的電流必須在晶體管 I c = 9mA 中流動。三極管的hfe為100,所以I b值應為0.09mA。由于 I b為 0.09mA,基極電阻值應為 10k 歐姆。
下圖顯示了兩種情況下的電流流動。
情況1:
當開關處于關閉狀態時,流向基極的電流為零,由于這些電流沿 LED 方向流動,晶體管作為開路,LED 開始發光。
案例2:
當開關處于開啟狀態時,電流開始流向基極,這使得晶體管起到短路作用,并且隨著電流選擇最低電阻,現在由晶體管提供的電阻將在該路徑中流動,LED將被關閉。
因此,兩種情況在非門真值表之后具有相同的輸入和輸出。因此,我們 使用晶體管構建了一個非邏輯門。
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