Flip-flops med diskreta transistorer: 7 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Hej alla, Nu lever vi i en digital värld. Men vad är en digital? Är det långt ifrån analogt? Jag såg många människor som tror att den digitala elektroniken skiljer sig från analog elektronik och att den analoga är bortkastad. Så här gjorde jag detta instruerbart för medvetna människor som tror att digitalt skiljer sig från analog elektronik. I verkligheten är den digitala och analoga elektroniken densamma, den digitala elektroniken är bara en liten del av analog elektronik som elektronik i fysikvärlden. Det digitala är ett begränsat villkor för analogt. I princip är det analoga bättre än det digitala, för när vi konverterar analog signal till digital minskar dess upplösning. Men idag använder vi det digitala, det är bara för att den digitala kommunikationen är enkel och mindre störande och bullrig än den analoga. Lagringen av digitalt är enkelt än det analoga. Från detta får vi det, det digitala är bara en underavdelning eller ett begränsat tillstånd av analog elektronikvärld.

Så i denna instruerbara skapade jag de grundläggande digitala strukturerna som flip-flops med diskreta transistorer. Jag tror att den här upplevelsen definitivt tycker att du är annorlunda. OK. Låt oss börja …

Steg 1: Vad är digitalt ???

Digital är ingenting, det är bara ett sätt för kommunikation. I digitalt representerar vi all data i enor (högspänningsnivå i kretsen eller Vcc) och nollor (låg spänning i kretsen eller GND). Men digitalt representerar vi data i alla spänningar mellan Vcc och GND. Det vill säga att det är en kontinuerlig och det digitala är diskret. Alla fysiska mätningar är kontinuerliga eller analoga. Men nu för tiden analyserar vi, beräknar, lagrar dessa data endast i digital eller diskret form. Det är för att det har några unika fördelar som bullerimmunitet, mindre lagringsutrymme etc.

Exempel på digital och analog

Tänk på en SPDT -switch, dess ena ände är ansluten till Vcc och den andra till GND. När vi flyttar omkopplaren från en position till en annan så får vi en utgång som denna Vcc, GND, Vcc, GND, Vcc, GND, … Detta är den digitala signalen. Nu ersätter vi omkopplaren med en potentiometer (variabelt motstånd). Så när vi roterar sonden får vi en kontinuerlig spänningsändring från GND till Vcc. Detta representerar den analoga signalen. OK, jag fattar …

Steg 2: Spärr

Latch är det grundläggande minneslagringselementet i de digitala kretsarna. Den lagrar en bit data. Det är den minsta dataenheten. Det är en flyktig typ av minne eftersom dess lagrade data försvinner när strömavbrott inträffar. Spara endast data tills strömförsörjning finns. Låset är grundelementet i varje flip-flop-minne.

Videon ovan visar spärren som är ansluten till en brödbräda.

Ovanstående kretsschema visar den grundläggande låskretsen. Den innehåller två transistorer, varje transistorbas är ansluten till andra kollektorer för att få feedback. Detta återkopplingssystem hjälper till att lagra data i den. De externa ingångsdata tillhandahålls till basen genom att tillämpa datasignalen på den. Denna datasignal åsidosätter basspänningen och transistorerna går till nästa stabila tillstånd och lagrar data. Så det är också känt som bi-stabil krets. Alla motstånd tillhandahålls för att begränsa strömflödet till basen och kollektorn.

För mer information om spärren, besök min blogg, länk nedan,

0creativeengineering0.blogspot.com/2019/03/what-is-latch.html

Steg 3: D Flip-flop & T Flip-flop: Teori

Det här är de vanliga flip-flopsna nuförtiden. Dessa används i de flesta digitala kretsar. Här diskuterar vi om dess teoridel. Flip-flop är det praktiska minneslagringselementet. Låset används inte i kretsar, använd bara vipporna. Den klockade spärren är vippan. Klockan är en aktiveringssignal. Endast vippan läser data vid ingången när klockan är i det aktiva området. Så spärren konverteras till flip-flop genom att lägga till en klockkrets framför spärren. Dessa är olika typnivåutlösare och kantutlösare. Här diskuterar vi om kantutlösningen eftersom den mest används i digitala kretsar.

D flip-flop

I denna flip-flop kopieras utdata inmatningsdata. Om ingången är "en" är utgången alltid "en". Om ingången är "noll", utgång alltid "noll". Sanningstabellen som ges i bilden ovan. Kopplingsschemat indikerar den diskreta flip -floppen.

T flip-flop

I denna flip-flop ändras inte utdata när ingången är i "noll" -läge. Utdata växlar när inmatningsdata är "en". Det är "noll" till "ett" och "ett" till "noll". Sanningstabellen ovan.

För mer information om flip flops. Besök min blogg. Länken nedan,

0creativeengineering0.blogspot.com/

Steg 4: D Flip-Flop

Ovanstående kretsschema visar D-vippan. Det är en praktisk sådan. Här fungerar de 2 transistorerna T1 och T2 som spärr (tidigare diskuterat) och transistorn T3 används för att driva lysdioden. Annars ändrar strömmen från lysdioden spänningarna vid utgången Q. Den fjärde transistorn används för att styra ingångsdata. Den skickar endast data när basen har hög potential. Dess grundspänning genereras av differentialkretsen som skapas genom att använda kondensator och motstånd. Den konverterar ingången fyrkantig vågklocksignal till skarpa spikar. Det skapar bara transistorn på en gång. Detta är arbetet.

Videon visar dess arbete och teori.

För mer information om dess funktion, besök min BLOGG, länk nedan, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/03/what-is-d-flip-flop-using-discrete.html

Steg 5: T Flip-Flop

T-vippan är gjord av D-vippan. För detta, anslut dataingången till den kompletterande utgången Q '. Så det ändras utgångstillstånd automatiskt (växlar) när klockan tillämpas. Kretsschemat ges ovan. Kretsen innehåller en extra kondensator och ett motstånd. Kondensatorn används för att införa en fördröjning mellan utgång och ingång (spärrtransistor). Annars fungerar det inte. Eftersom vi ansluter transistorutgången till basen själv. Så fungerar inte. Det fungerar bara när de två spänningarna har en tidsfördröjning. Denna fördröjning introduceras av denna kondensator. Denna kondensator urladdas med hjälp av motståndet från Q -utgången. För övrigt växlar det inte. Din ansluten till den kompletterande utgången Q 'för att tillhandahålla växelinsignalerna. Så genom denna process fungerar det mycket bra.

För mer information om krets, besök min BLOGG, länk nedan, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/03/what-is-t-flip-flop-using-discrete.html

Videon ovan förklarar också hur den fungerar och dess teori.

Steg 6: Framtidsplaner

Här slutförde jag de grundläggande digitala kretsarna (sekventiella kretsar) med diskreta transistorer. Jag älskar de transistorbaserade designerna. Jag gjorde det diskreta 555 -projektet några månader senare. Här skapade jag dessa flip-flops för att göra en diskret DIY-dator med transistorer. Den diskreta datorn är min dröm. Så i mitt nästa projekt gör jag någon form av räknare och avkodare med hjälp av diskreta transistorer. Det kommer snart. Om du gillar det, stöd mig. OK. Tack.

Steg 7: DIY -kit

Hej, det finns en glad nyhet ….

Jag planerar att designa D och T flip-flop DIY-kit för dig. Alla elektroniska entusiaster älskar de transistorbaserade kretsarna. Så jag planerar att skapa en professionell flip-flop (inte prototyp) för elektroniska entusiaster som du. Jag trodde att du behöver det här. Ge dina åsikter. Snälla svara mig.

Jag har inte gjort DIY -kit tidigare. Det är min första hyvling. Om du stöder mig gör jag definitivt diskreta flip-flop DIY-kit till dig. OK.

Tack……….