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,共同执行一项常见任务。例如,运算放大器或555定时器IC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。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。
在每个IC中,基本模块将是逻辑门,其逻辑输出为高(1)或低(0)。这些逻辑门将位于数字电路下。逻辑门有不同类型,它们是AND,OR,NOT,NAND,NOR门,X-OR门和X-NOR门。其中,“与”,“或”,“非”是基本门,而“或非”和“与非”门称为通用门。虽然每个逻辑门都可以用作现成的IC封装,但也可以使用简单的文章来构建它们。我们已经使用晶体管构建了AND门,并使用晶体管构建了OR门,在本文之后,我们将使用BJT晶体管构建NOT门。在开始之前,我们先了解一下非门和晶体管的工作原理。
非门基础和工作
与其余数字逻辑门相比,非门是最简单的门。该非门符号如下所示,与沿非门真值表。它具有一个输入和一个输出。
该非门布尔方程可被写为Y =时,其输出将为低,当输入为高,而输出将是高,当输入是低的。
晶体管–基础知识和工作原理
我们将要学习晶体管,因为我们将使用BC547(这是一个NPN晶体管)来建立一个非门。晶体管是二极管的背对背连接。二极管是一种半导体器件,根据掺杂时使用的杂质类型,将其掺杂有杂质,使其成为p型或n型。当这些二极管反向连接到反向连接时,它们形成一个晶体管。根据两侧的连接情况,晶体管有两种类型,即NPN晶体管和PNP晶体管。
电路上的区别在于,当连接电源端子时,PNP晶体管的发射极端子与正极端子连接,而对于NPN晶体管,正极端子被提供给集电极端子。从现在开始,将仅基于NPN晶体管讨论该主题。
情况1:当基极电压小于发射极电压时,从发射极到集电极的电子流将受到PN结的阻止(此电流是从负极端子流向正极端子的电流,而常规电流从正极端子流向负极端子的电流端子),因为它现在处于反向偏置状态。
情况2:当基极电压大于发射极电压(Vb> 0.6v)时,结变小,这允许电流从发射极端子流到集电极端子。晶体管必须在饱和区工作,因为它们在饱和区提供低电压降。
电路原理图
所述用于使用晶体管NOT门电路在下面给出。该电路是使用Proteus软件进行设计和仿真的。
我将电源电压定为9V,我想向LED发送9mA电流,所以我用100欧姆限制了电流。同样的电流必须流过晶体管I c = 9mA。晶体管的hfe为100,因此I b值应为0.09mA。由于I b为0.09mA,因此基本电阻值应为10k欧姆。
下图显示了两种情况下的电流流动。
情况1:-
当开关处于断开状态时,流向基极的电流为零,并且由于这些电流沿LED方向流动,因此晶体管充当开路,并且led开始发光。
情况2:
当开关处于导通状态时,流向基极的电流开始流动,这使晶体管起短路作用,并且由于电流选择了最低电阻,晶体管现在提供的最低电阻将在该路径中流动,LED将被关闭。
因此,在非门真值表之后,两种情况具有相同的输入和输出。因此,我们使用晶体管建立了一个 非逻辑门。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 。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。