Flip-flop utilizzando transistor discreti: 7 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Ciao a tutti, Ora viviamo nel mondo del digitale. Ma cos'è un digitale? È lontano dall'analogico? Ho visto molte persone che credono che l'elettronica digitale sia diversa dall'elettronica analogica e che l'analogico sia uno spreco. Quindi qui ho reso questo istruibile a persone consapevoli che credono che il digitale sia diverso dall'elettronica analogica. In realtà l'elettronica digitale e analogica è la stessa, l'elettronica digitale è solo una piccola parte dell'elettronica analogica come l'elettronica nel mondo della fisica. Il digitale è una condizione limitata dell'analogico. Fondamentalmente l'analogico è migliore del digitale, perché quando convertiamo il segnale analogico in digitale la sua risoluzione diminuisce. Ma oggi si usa il digitale, è solo perché la comunicazione digitale è semplice e meno disturbata e rumorosa di quella analogica. L'archiviazione del digitale è semplice rispetto all'analogico. Da questo otteniamo che, Il digitale è solo una suddivisione o una condizione limitata del mondo dell'elettronica analogica.

Quindi in questo tutorial ho realizzato le strutture digitali di base come i flip-flop usando transistor discreti. Credo che questa esperienza ti consideri sicuramente diverso. OK. Iniziamo…

Passaggio 1: cos'è il digitale ???

Il digitale non è niente, è solo un modo per comunicare. In digitale rappresentiamo tutti i dati in uno (livello di alta tensione nel circuito o Vcc) e zeri (bassa tensione nel circuito o GND). Ma in digitale rappresentiamo i dati in tutte le tensioni tra Vcc e GND. Cioè, è continuo e il digitale è discreto. Tutte le misure fisiche sono in continuo o analogico. Ma ora un giorno analizziamo, calcoliamo, memorizziamo questi dati solo in forma digitale o discreta. È perché ha alcuni vantaggi unici come l'immunità al rumore, meno spazio di archiviazione ecc.

Esempio per digitale e analogico

Considera un interruttore SPDT, con un'estremità collegata a Vcc e l'altra a GND. Quando spostiamo l'interruttore da una posizione all'altra, otteniamo un'uscita come questa Vcc, GND, Vcc, GND, Vcc, GND, …Questo è il segnale digitale. Ora sostituiamo l'interruttore con un potenziometro (resistenza variabile). Quindi, quando ruotiamo la sonda, otteniamo una variazione continua di tensione da GND a Vcc. Questo rappresenta il segnale analogico. Ok capito…

Passaggio 2: chiusura

Latch è l'elemento di memorizzazione di base della memoria nei circuiti digitali. Memorizza un bit di dati. È la più piccola unità di dati. È un tipo di memoria volatile perché i dati memorizzati svaniscono quando si verifica un'interruzione di corrente. Memorizzare i dati solo fino a quando non è presente l'alimentazione. Latch è l'elemento base di ogni memoria flip-flop.

Il video sopra mostra il fermo che è stato cablato su una breadboard.

Lo schema circuitale sopra mostra il circuito di latch di base. Contiene due transistor, ogni base del transistor è collegata ad altri collettori per ottenere un feedback. Questo sistema di feedback aiuta a memorizzare i dati al suo interno. I dati di input esterni vengono forniti alla base applicando il segnale dati ad essa. Questo segnale dati sovrascrive la tensione di base e i transistor si spostano allo stato stabile successivo e memorizzano i dati. Quindi è anche noto come circuito bistabile. Tutte le resistenze previste per limitare il flusso di corrente alla base e al collettore.

Per maggiori dettagli sul fermo, visita il mio blog, link indicato di seguito,

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

Fase 3: D Flip-flop e T Flip-flop: Teoria

Queste sono le infradito comunemente usate oggigiorno. Questi sono utilizzati nella maggior parte dei circuiti digitali. Qui discutiamo della sua parte teorica. Flip-flop è il pratico elemento di memorizzazione della memoria. Il latch non viene utilizzato nei circuiti, utilizzare solo i flip-flop. Il fermo a tempo è il flip-flop. L'orologio è un segnale di abilitazione. Solo il flip-flop legge i dati all'ingresso quando l'orologio è nella regione attiva. Quindi il latch viene convertito in flip-flop aggiungendo un circuito di clock davanti al latch. Si tratta di trigger di livello di tipo diverso e trigger di fronte. Qui discutiamo dell'edge triggering perché è usato principalmente nei circuiti digitali.

D infradito

In questo flip-flop l'output copia i dati di input. Se l'input è 'uno', l'output è sempre 'uno'. Se l'input è 'zero', l'output è sempre 'zero'. La tabella della verità fornita nell'immagine sopra. Lo schema del circuito indica il flip flop d discreto.

T infradito

In questo flip-flop i dati di uscita non cambiano quando l'ingresso è allo stato 'zero'. I dati di output si alternano quando i dati di input sono "uno". Cioè da "zero" a "uno" e da "uno" a "zero". La tabella di verità sopra riportata.

Per maggiori dettagli sulle infradito. Visita il mio blog. Link indicato di seguito,

0creativeengineering0.blogspot.com/

Passaggio 4: D Infradito

Lo schema circuitale sopra mostra il flip-flop D. È pratico. Qui i 2 transistor T1 e T2 funzionano come latch (precedentemente discusso) e il transistor T3 è utilizzato per pilotare il LED. Altrimenti la corrente assorbita dal LED cambia le tensioni all'uscita Q. Il quarto transistor è utilizzato per controllare i dati di ingresso. Passa i dati solo quando la sua base è ad alto potenziale. La sua tensione di base è generata dal circuito differenziatore creato utilizzando condensatore e resistori. Converte il segnale di clock dell'onda quadra in ingresso in picchi acuti. Crea il transistor per accendersi solo in un istante. Questo è il lavoro.

Il video ne mostra il funzionamento e la teoria.

Per maggiori dettagli sul suo funzionamento, visita il mio BLOG, link indicato di seguito, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/03/what-is-d-flip-flop-using-discrete.html

Passaggio 5: T Flip-Flop

Il flip-flop T è realizzato con il flip-flop D. Per questo, collegare l'ingresso dati all'uscita complementare Q'. Quindi lo stato dell'uscita cambia automaticamente (si alterna) quando viene applicato l'orologio. Lo schema del circuito è riportato sopra. Il circuito contiene un condensatore extra e un resistore. Il condensatore viene utilizzato per introdurre un ritardo tra l'uscita e l'ingresso (transistor latch). Altrimenti non funziona. Perché colleghiamo l'uscita del transistor alla base stessa. Quindi non funziona. Funziona solo quando le due tensioni hanno un ritardo. Questo ritardo è introdotto da questo condensatore. Questo condensatore viene scaricato utilizzando il resistore dall'uscita Q. Altrimenti non si alterna. Il Din collegato all'uscita complementare Q' per fornire i segnali di ingresso toggle. Quindi con questo processo funziona molto bene.

Per maggiori dettagli sul circuito, visita il mio BLOG, link indicato di seguito, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/03/what-is-t-flip-flop-using-discrete.html

Il video sopra spiega anche il suo funzionamento e la sua teoria.

Passaggio 6: piani futuri

Qui ho completato i circuiti digitali di base (circuiti sequenziali) utilizzando transistor discreti. Adoro i design basati su transistor. Ho fatto il progetto discreto 555 in pochi mesi dopo. Qui ho creato queste infradito per realizzare un computer fai-da-te discreto usando i transistor. Il computer discreto è il mio sogno. Quindi nel mio prossimo progetto realizzo una sorta di contatori e decoder utilizzando transistor discreti. Arriverà presto. Se ti piace, per favore supportami. OK. Grazie.

Passaggio 7: kit fai da te

Ciao, c'è una buona notizia….

Ho intenzione di progettare per te i kit fai-da-te delle infradito D e T. Ogni appassionato di elettronica ama i circuiti basati su transistor. Quindi ho intenzione di creare un flip-flop professionale (non un prototipo) per gli appassionati di elettronica come te. Credevo che tu avessi bisogno di questo. Si prega di dare le vostre opinioni. Per favore rispondimi.

Non creo kit fai da te prima. È la mia prima planata. Se mi sostieni, sicuramente realizzo discreti kit fai-da-te infradito per te. OK.

Grazie……….