众所周知，集成电路或集成电路是许多小电路在一个小封装中的组合，共同执行一个通用任务。就像运算放大器或555定时器IC一样，它是由许多晶体管，触发器，逻辑门和其他组合数字电路的组合构成的。类似地，可以通过组合使用逻辑门来构建触发器，并且可以通过使用一些晶体管来构建逻辑门本身。
逻辑门是许多数字电子电路的基础。从基本的触发器到微控制器，逻辑门构成了有关如何存储和处理位的基本原理。它们使用Arthmetic逻辑陈述系统的每个输入和输出之间的关系。有许多不同类型的逻辑门，每种逻辑门都有不同的逻辑，可用于不同的目的。但是本文的重点将放在与门上，因为稍后我们将使用BJT晶体管电路构建一个与门。令人兴奋吧？让我们开始吧。
与逻辑门
AND逻辑门是具有两个输入和一个单个输出的D形逻辑门，其中输入和输出之间的D形是逻辑电路。输入和输出值之间的关系可以使用下面的与门真值表来解释。
使用与门布尔方程（Q = A x B或Q = AB）可以轻松解释方程输出。因此，对于与门的输出为HIGH仅当两个输入均为HIGH。
晶体管
晶体管是具有三个可以连接到外部电路的端子的半导体器件。该设备可以用作开关，也可以用作放大器，以更改值或控制电信号的通过。
为了使用晶体管构建AND逻辑门，我们将使用BJT晶体管，可以将其进一步分为两种类型：PNP和NPN –双极结型晶体管。它们每个的电路符号如下所示。
本文将向您说明如何使用晶体管构建AND门电路。“与”门的逻辑已经在上面进行了说明，要使用晶体管构建“与”门，我们将遵循上面显示的相同的真值表。
电路图和所需组件
使用NPN晶体管构建AND门所需的组件列表如下：
- 两个NPN晶体管。（如果可用，您也可以使用PNP晶体管）
- 两个10KΩ电阻器和一个4-5KΩ电阻器。
- 一个LED（发光二极管）检查输出。
- 面包板。
- + 5V电源。
- 两个PUSH按钮。
- 连接线。
该电路代表“与”门的输入A和B，以及输出Q，它也为第一晶体管的集电极提供+ 5V电源，该晶体管串联连接到第二晶体管，而LED则连接到LED的发射极端。第二个晶体管。输入A和B分别连接到晶体管1和晶体管2的基极端子，输出Q到达正端子LED。下图表示使用NPN晶体管构建“与”门的上述电路。
本教程中使用的晶体管是BC547 NPN晶体管，并在电路中添加了上述所有组件，如下所示。
如果您没有按钮，也可以通过在需要时添加或移除电线来代替开关使用电线（而不是按下开关）。可以在视频中看到相同的内容，在该视频中，我将使用导线作为连接到两个晶体管基极的开关。
当使用上述硬件组件构建相同的电路时，该电路将如下图所示。
使用晶体管工作与门
在这里，我们将晶体管用作开关，因此，当通过NPN晶体管的集电极端子施加电压时，仅当基极结的电源电压介于0V和集电极电压之间时，电压才达到发射极结。
类似地，仅当两个输入均为1（高）时，即当两个晶体管的基极都有电压供应时，以上电路才会使LED发光，即输出为1（高）。这意味着，从VCC（+ 5V电源）到LED，再到地面，会有一条直线电流路径。在所有情况下，输出均为0（低），LED熄灭。通过逐一理解每种情况，可以更详细地解释所有这些内容。
情况1：当两个输入均为零时– A = 0&B = 0。
当输入A和B均为0时，在这种情况下，您无需按下任何按钮。如果不使用按钮，则断开与按钮相连的电线以及两个晶体管的基极端子。因此，我们将输入A和B都设为0，现在我们需要检查输出，根据AND门真值表，输出也应为0。
现在，当通过晶体管1的集电极端子提供电压时，发射极不接收任何输入，因为基极端值为0。类似地，连接到晶体管2的集电极的晶体管1的发射极不提供任何输入。电流或电压，并且晶体管2的基极端值为0。因此，第二个晶体管的发射极输出值0，结果LED将熄灭。
情况2：当输入为– A = 0&B = 1时。
在第二种情况下，当输入为A = 0和B = 1时，电路的第一输入为0（低），第二输入为1（高），分别到晶体管1和2的基极。现在，当5V电源通过第一晶体管的集电极时，由于基极端子的输入为0，因此晶体管的相移没有变化。将0值传递到发射极，将第一晶体管的发射极与第二晶体管的集电极串联连接，因此0值进入第二晶体管的集电极。
现在，第二个晶体管的基极值很高，因此它将允许在集电极中接收到的相同值传递到发射极。但是，由于第二个晶体管的集电极端子中的值为0，因此发射极也将为0，并且连接到发射极的LED不会发光的原因。
情况3：当输入为– A = 1&B = 0时。
在此，第一晶体管基极的输入为1（高），第二晶体管基极的输入为低。因此，电流路径将从5V电源开始，经过第一晶体管的集电极和发射极到达第二晶体管的集电极，因为第一晶体管的基极端值很高。
但是在第二个晶体管中，基极端子的值为0，因此，没有电流从第二个晶体管的集电极流到发射极，结果，LED仍将仅截止。
情况4：当两个输入均为1时– A = 1&B = 1。
最后一种情况以及此处的两个输入均假定为高电平，它们连接到两个晶体管的基极端子。这意味着只要有电流或电压通过两个晶体管的集电极，基极就会达到饱和，晶体管导通。
实际地解释，当向晶体管1的集电极端子提供+ 5V电源并且基极端子也饱和时，由于晶体管被正向偏置，因此发射极端子将接收高输出。发射极的高输出通过串联连接直接到达第二晶体管的集电极。现在，类似地，在第二晶体管处，集电极的输入为高，在这种情况下，基极端子也为高，这意味着第二晶体管也处于饱和状态，高输入将从集电极传递至发射极。发射极的高输出到达LED，LED开启。
因此，所有四种情况都具有与实际“与”逻辑门相同的输入和输出。因此，我们使用晶体管建立了AND逻辑门。希望您理解本教程并喜欢学习新知识。可以在下面的视频中找到设置的完整工作。在我们的下一个教程中，我们还将学习如何使用晶体管构建“或”门，以及使用晶体管构建“非”门。如果您有任何疑问，请将其留在下面的评论部分，或将我们的论坛用于其他技术问题。