VEYA iki kabloyu birbirine bağlamak mı?


14

Ben çok elektrikli bir insan değilim ama bu konuda bir fikir edinmeye çalışıyorum, bu yüzden aklımda üniversite düzeyinde elektrik fizik dışında matematik ile çok az arka planım var ve matematiksel mantıkta güçlü bir temel var. Mantık kapılarıyla yapabileceğiniz şeyleri öğreniyordum ve bir toplayıcıyla karşılaşıyordum. Cevaba bakmadan önce bir şeyler denemeyi seviyorum, bu yüzden kendi toplayıcımı buldum. Toplayıcı ve okuduğum kitaptaki tek fark, toplayıcısının sonunda tel için bir OR kapısı olması, oysa iki kabloyu bir araya getirmem. Bana öyle geliyor ki, iki kabloyu bir araya getirmek bir OR geçidiyle aynıdır, çünkü elektrik yoksa düğümden elektrik yoktur ve kaynaklardan herhangi biri veya her ikisi de varsa düğümden bir miktar elektrik vardır. .

Sorum şu: İki kabloyu bir araya getirmek ve uygun bir OR geçidi yapmak arasındaki fark nedir?

Benim tahminim 3 düğümlü / VEYA geçidindeki çıkış telindeki elektrik miktarı (akım?) İle ilgili bir şey var, ancak devreler anlayışım biraz paslı. Yardımın için teşekkürler!

şematik

bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik


7
Çıkış 1 kullandıysanız, 5V'de "a" ve 0V'da "b" varsa, kısa devre yaptığınızı tebrik eder.
Bradman175

Yanıtlar:


16

Anlamanız gereken, H ve L mantık seviyesinin nasıl temsil edildiği. Mantık seviyeleri H ve L Hem yani L gelmez, iki gerilimler ile temsil edilmektedir DEĞİL yüzen potansiyeli ya da "bağlı değil" demek.

L, voltajın 0V'ye yakın olduğu anlamına gelir, yani GND'ye bağlantı.

Ve elbette H, daha yüksek bir voltajla, örneğin 5V ile, yani pozitif besleme voltajına bağlantı ile gösterilir.

Dolayısıyla, iki dijital çıkış farklı değerlere (H ve L) sahipse, bunları bağlamak bir OR geçidine değil, kısa devreye neden olur.

Çoğu durumda dijital mantıkta iki çıkışı birbirine bağlamak yanlıştır.

İstisnalar

  • üçüncü durumda "Z" olabilen üç-durumlu çıkışlar denir. Z aslında yüksek empedans anlamına gelir, yani "bağlantı yok" ve
  • AND kablolu olarak bağlanabilen (OR için yapmak istediklerinize benzer) açık kollektör (veya açık tahliye) çıkışları. Ama sonra ek bir çekme direncine ihtiyacınız var.

1
Birden çok çıkış bağlamakla ilgili başka bir istisna eklemek istiyorum. VLSI'de, tasarımcılar için aynı giriş ve çıkışların birlikte kısa devre yaptığı aynı kapıdan ikisini kullanması yaygındır. Kapılar fiziksel olarak yakın olduğu sürece, kapının tahrik gücünü iki katına çıkarır, bu da istenen sürüş seviyesine sahip değilseniz yardımcı olabilir.
jbord39

1
@ jbord39: giriş için teşekkürler; Bunu da düşündüm (örneğin, çıkış akımını artırmak için paralel olarak birkaç invertör), ancak bunun iyi bir uygulama olup olmadığından emin değildim (kapılardaki olası farklılıklar nedeniyle, örneğin anahtarlama eşikleri arasındaki farklar, anahtarlama sırasında artan akıma neden olabilir).
Lor

Evet ilk başladığımda ve gördüğümde 'bu nedir?!?' Diye merak ediyordum. Ama görünüşe göre oldukça yaygın ve oldukça uzun bir süredir yapıldı.
jbord39

8

Biri yüksek diğeri düşük olduğunda iki çıkışın "çarpışmasını" önlemek için, basit iki tel bir diyot VEYA geçidi olur: -

resim açıklamasını buraya girin

Bu genellikle oldukça iyi çalışır, ancak ileri diyot volt düşüşü nedeniyle çıkışa ulaşan yüksek voltaj seviyesinde hafif (0.5V) bir degredasyon vardır. İşte 1N4148 diyotun ileri karakteristiği: -

resim açıklamasını buraya girin

R, yaklaşık 0.1 mA'lık bir akıma neden olacak şekilde seçilirse, volt düşüşü yaklaşık 0.5 volt olacaktır.


1
Bahsetmeye değer başka bir kısıtlama: çıkış, L'deki yüksek empedansı nedeniyle kablolu-AND geçidine giriş olarak kullanılamaz. AND geçidi (yüksek L empedansından dolayı) çalışır.
Lor

Ve hız? Diyotların ters iyileşme şarjı nedeniyle.
Peter Mortensen

@PeterMortensen Mükemmel olduğunu söylemedim ama iki telin bir araya gelmesinden çok daha iyi.
Andy aka

Bu kurulumla ilgili bir başka sorun, diyotlardaki voltaj düşüşüdür. Direnç süper etli olmadıkça, bir miktar akım olacaktır. Bu, çıkış1'in ideal mantıksal yüksek seviyeden yaklaşık 1.x volt düşük olacağı anlamına gelir. LV CMOS kullanırsanız bu durum gününüzü mahvedebilir.
John Dvorak

@ JanDvorak resmin altına koyduğumu okudum.
Andy aka

5

Bu işe yarayabilir mi?

Bu çalışabilir EĞER SADECE DÜŞÜK devrenizdeki mantık seviyesi aşağıdaki devre gibi bir hiçbiri bağlı noktaya [devrenizdeki başka herhangi bir noktaya ilişkin hiçbir gerilimle bir noktaya], bir şey olarak temsil edilir

resim açıklamasını buraya girin

Yani evet, senin engerek kavramsal çalışır AMA

1 - Ya iki düğüm 'YÜKSEK' ama bunlardan biri diğerinden biraz daha yüksek voltajsa?

resim açıklamasını buraya girin

C: Aralarında çok düşük dirençli bir yol olduğu göz önüne alındığında, kısa bir devreniz olacak . Devrinizi yakacak büyük miktarda akım akacaktır

2 - Bu toplayıcıyı diğer mantık aygıtlarıyla arayüzlemek istersem ne olur? işe yarayacak mı

A: Hayır işe yaramaz, örneğin bu tür bir toplayıcıyı bir CMOS dijital cihazla arayüzleyemezsiniz . Bu nedenle, bu şekilde çalışan dijital modüllerden oluşan bir kütüphane oluşturmanız gerekir , bu tür bir mantıkla çalışabilecek kendi VE , VEYA , DEĞİL , NAND kapılarınızı oluşturmanız gerekir .

3 - Bu sorunu çözüp 'DÜŞÜK' durumunu 0 volt ve 'YÜKSEK' durumunu 5 volt olarak temsil etseydik - bu ekleyiciyi yine de bir CMOS mantık cihazı ile arayüzleyebilir miyiz ?

C: Hayır, yapamazsınız çünkü iki düğümden biri YÜKSEK ve diğeri DÜŞÜK olduğunda kısa bir devreniz olur ve devrenizi yakmak için yeterli miktarda büyük bir akım akar

Dolayısıyla bu tür bir mantık yalnızca bir LED veya ampul [görünür bir şey] ile 'YÜKSEK' ve 'DÜŞÜK' ifadesini temsil ederseniz geçerlidir, ancak bu tür bir mantığı kullanarak karmaşık devreleri ve depolama cihazlarını uygulamak için pratik bir yol değildir.


0

Bazen röle mantığı (otomobillerde, merkezi ısıtma sistemlerinde vb.) Gibi basit durumlarda yapılır. Ortak özellikler, mantıksal düşük açık devre (topraklanmamış) ve giriş empedanslarının düşük olması (bir rölenin bobini kendi çekme direnci) . Bu iki özellik el ele gider.

Öğretim örnekleri genellikle açma-kapama anahtarlarını giriş olarak ve çıkış olarak lamba kullandığından, yapmaya çalıştıkları noktadan bağımsız olarak bu şekilde çalışabilirler.


0

"Kablonuzun" veya çalışılabilir bir seçenek olmamanızın temel nedeni , girdilerin kendilerinden ve çıktılardan izole edilmemesidir . İzolasyon , mantık devrelerinin düzgün çalışması için önemlidir .


" ... girdiler kendilerinden izole değil ... " - Sanırım "birbirinden izole değil" demek istersiniz. "İzolasyon" muhtemelen galvanik / ayrı toprak izolasyonu önerdiği için doğru kelime değildir, oysa aslında paylaşırlar ortak güç kaynağıdır ve doğrudan bağlantılıdır.Bunun iyi bir cevap vermesi için "izolasyon" un neden önemli olduğunu açıklamanız gerekir
Transistör
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.