ٹرانجسٹروں کا استعمال کرتے ہوئے ایک اور گیٹ کو ڈیزائن کرنا

جیسا کہ ہم میں سے بہت سے لوگ جانتے ہیں کہ ایک انٹیگریٹڈ سرکٹ یا آئی سی ایک چھوٹے سے پیکیج میں بہت سارے چھوٹے سرکٹس کا امتزاج ہے جو مل کر کام کا کام انجام دیتا ہے۔ ایک آپریشنل امپلیفائر یا 555 ٹائمر آئی سی کی طرح بہت سے ٹرانجسٹروں ، فلپ فلاپس ، منطق کے گیٹس اور دیگر مشترکہ ڈیجیٹل سرکٹس کے امتزاج سے بنایا گیا ہے۔ اسی طرح لاجک گیٹس کے امتزاج کا استعمال کرکے ایک فلپ فلاپ تعمیر کیا جاسکتا ہے اور منطق کے دروازے خود ہی چند ٹرانجسٹروں کا استعمال کرکے بنایا جاسکتا ہے۔

لاجک گیٹس بہت سارے ڈیجیٹل الیکٹرانک سرکٹ کی بنیادی باتیں ہیں۔ بنیادی فلپ فلاپس سے لے کر مائکروکونٹرولرز تک منطق کے دروازے بنیادی اصول تشکیل دیتے ہیں کہ بٹس کو کس طرح محفوظ کیا جاتا ہے اور اس پر کارروائی کی جاتی ہے۔ وہ آرتومیٹک منطق کو استعمال کرتے ہوئے سسٹم کے ہر ان پٹ اور آؤٹ پٹ کے درمیان تعلق بیان کرتے ہیں۔ منطق کے دروازے بہت ساری قسمیں ہیں اور ان میں سے ہر ایک کی ایک الگ منطق ہے جو مختلف مقاصد کے لئے استعمال کی جاتی ہے۔ لیکن اس مضمون کی توجہ اینڈ گیٹ پر ہوگی کیونکہ بعد میں ہم بی جے ٹی ٹرانجسٹر سرکٹ کا استعمال کرتے ہوئے ایک اینڈ گیٹ تعمیر کریں گے ۔ دلچسپ ہے نا؟ آو شروع کریں.

اور منطق کا دروازہ

اور منطق کا گیٹ ایک ڈی شکل والا منطق والا دروازہ ہے جس میں دو آدان اور ایک ہی آؤٹ پٹ ہوتا ہے ، جہاں ان پٹ اور آؤٹ پٹ کے درمیان ڈی شکل منطق کا سرکٹ ہوتی ہے۔ ان پٹ اور آؤٹ پٹ اقدار کے مابین تعلقات کو ذیل میں دکھائے گئے اینڈ گیٹ ٹیوٹی ٹیبل کا استعمال کرکے بیان کیا جاسکتا ہے۔

اینڈ گیٹ بولین مساوات کا استعمال کرتے ہوئے مساوات کی پیداوار کو آسانی سے سمجھایا جاسکتا ہے ، جو Q = A x B یا Q = AB ہے ۔ لہذا ، اینڈ گیٹ کے لئے صرف اس وقت آؤٹ پٹ ہائی ہے جب دونوں ان پٹ ہائی ہوں گے۔

ٹرانجسٹر

ٹرانجسٹر ایک سیمک کنڈکٹر ڈیوائس ہے جس میں تین ٹرمینلز ہیں جو بیرونی سرکٹ سے منسلک ہو سکتے ہیں۔ ڈیوائس کو سوئچ کے طور پر بھی استعمال کیا جاسکتا ہے اور یمپلیفائر کے طور پر بھی اقدار کو تبدیل کرنے یا بجلی کے سگنل کو منتقل کرنے پر قابو پالیا جاسکتا ہے۔

ٹرانجسٹر کا استعمال کرتے ہوئے اینڈ منطق کے دروازے کی تعمیر کے ل we ہم بی جے ٹی ٹرانجسٹروں کا استعمال کریں گے جس کو مزید دو اقسام میں درجہ بندی کیا جاسکتا ہے: پی این پی اور این پی این ۔ بائپولر جنکشن ٹرانجسٹرس ۔ ان میں سے ہر ایک کے لئے سرکٹ علامت ذیل میں دیکھا جاسکتا ہے۔

یہ مضمون آپ کو وضاحت کرے گا ، کہ ٹرانجسٹر کا استعمال کرتے ہوئے اور گیٹ سرکٹ کو کیسے بنایا جائے ۔ اینڈ گیٹ کی منطق کی وضاحت پہلے ہی کردی گئی ہے اور ٹرانجسٹر کا استعمال کرتے ہوئے اے این ڈی گیٹ بنانے کے ل we ہم مذکورہ سچائی ٹیبل پر عمل کریں گے۔

سرکٹ ڈایاگرام اور اجزاء ضروری ہیں

این پی این ٹرانجسٹر کا استعمال کرتے ہوئے اے این ڈی گیٹ بنانے کے لئے درکار اجزاء کی فہرست مندرجہ ذیل ہے۔

1. دو این پی این ٹرانجسٹر۔ (اگر دستیاب ہو تو آپ پی این پی ٹرانجسٹر بھی استعمال کرسکتے ہیں)
2. دو 10KΩ مزاحم اور ایک 4-5KΩ مزاحم۔
3. آؤٹ پٹ کو چیک کرنے کے لئے ایک ایل ای ڈی (لائٹ ایمٹنگٹنگ ڈایڈڈ)۔
4. ایک بریڈ بورڈ
5. A + 5V بجلی کی فراہمی۔
6. دو پش بٹن
7. مربوط تاروں

سرکٹ ، اے آر اور گیٹ اور آؤٹ پٹ کے لئے ان پٹ A اور B دونوں کی نمائندگی کرتا ہے ، Q جس میں پہلے ٹرانجسٹر کے کلکٹر کو بھی +5V سپلائی ہوتی ہے جو دوسرے ٹرانجسٹر سے سیریز میں جڑا ہوا ہوتا ہے اور ایل ای ڈی کے ایمٹر ٹرمینل سے منسلک ہوتا ہے دوسرا ٹرانجسٹر۔ آدانوں A & B بالترتیب ٹرانجسٹر 1 اور ٹرانجسٹر 2 کے بیس ٹرمینل سے جڑے ہوئے ہیں اور آؤٹ پٹ Q مثبت ٹرمینل ایل ای ڈی پر جاتا ہے۔ مندرجہ ذیل آراء NPN ٹرانجسٹر کا استعمال کرتے ہوئے ایک AND گیٹ بنانے کے لئے مذکورہ بالا وضاحت کردہ سرکٹ کی نمائندگی کرتی ہے۔

اس ٹیوٹوریل میں استعمال ہونے والے ٹرانجسٹرز BC547 NPN ٹرانجسٹر ہیں اور سرکٹ میں مذکورہ بالا تمام اجزاء کے ساتھ شامل کیے گئے تھے ، جیسا کہ ذیل میں دکھایا گیا ہے۔

اگر آپ کے پاس پش بٹن نہیں ہیں تو ، آپ جب بھی ضرورت ہو ان کو شامل کرکے یا ہٹاتے ہوئے سوئچ کے طور پر تاروں کا استعمال کرسکتے ہیں (سوئچ کو دبانے کے بجائے)۔ ویڈیو میں بھی ایسا ہی دیکھا جاسکتا ہے جہاں میں دونوں ٹرانجسٹروں کے لئے بیس ٹرمینل سے منسلک سوئچ کے طور پر تاروں کا استعمال کروں گا۔

اسی سرکٹ میں جب مذکورہ ہارڈ ویئر اجزاء کا استعمال کرتے ہوئے بنایا گیا ہو تو سرکٹ کچھ نیچے کی طرح نظر آئے گا۔

ٹرانجسٹر کا استعمال کرتے ہوئے اور گیٹ کا کام کرنا

یہاں ہم ٹرانجسٹر کو سوئچ کے طور پر استعمال کریں گے اور اسی طرح ، جب NPN ٹرانجسٹر کے کلکٹر ٹرمینل کے ذریعہ وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے تو ، وولٹیج ایمیٹر جنکشن تک ہی پہنچ جاتا ہے جب بیس جنکشن میں 0V اور کلکٹر وولٹیج کے درمیان وولٹیج کی فراہمی ہو۔

اسی طرح ، اوپر کا سرکٹ ایل ای ڈی کی چمک پیدا کرے گا یعنی آؤٹ پٹ 1 (ہائی) صرف اس صورت میں ہوگی جب دونوں ان پٹ 1 (ہائی) یعنی جب دونوں ٹرانجسٹروں کے بیس ٹرمینل میں وولٹیج کی فراہمی ہو۔ مطلب ، وی سی سی (+ 5V بجلی کی فراہمی) سے ایل ای ڈی اور مزید گراؤنڈ تک سیدھی لائن کا موجودہ راستہ ہوگا۔ باقی تمام معاملات میں ، پیداوار 0 (کم) ہوگی اور ایل ای ڈی بند ہوگی۔ ہر ایک کو ایک ایک کرکے سمجھ کر ان سب کی مزید تفصیل کے ساتھ وضاحت کی جاسکتی ہے۔

مقدمہ 1: جب دونوں آؤٹ صفر ہیں - A = 0 & B = 0 ۔

جب دونوں آدان A & B 0 ہیں تو ، آپ کو اس معاملے میں کسی بھی پش بٹن کو دبانے کی ضرورت نہیں ہے۔ اگر آپ پش بٹن استعمال نہیں کررہے ہیں تو پھر سے جڑے ہوئے تاروں ، پش بٹن اور دونوں ٹرانجسٹروں کے بیس ٹرمینل کو ہٹا دیں۔ لہذا ، ہمیں دونوں کے آدانوں A & B کو 0 کے بطور مل گیا اور اب ہمیں آؤٹ پٹ کی جانچ پڑتال کرنے کی ضرورت ہے ، اور اینڈ گیٹ سچ ٹیبل کے مطابق بھی 0 ہونا چاہئے۔

اب ، جب ٹرانجسٹر 1 کے کلکٹر ٹرمینل کے ذریعہ وولٹیج کی فراہمی کی جاتی ہے تو ، ایمٹر کو کوئی ان پٹ نہیں ملتا ہے کیونکہ بیس ٹرمینل کی قیمت 0 ہے۔ اسی طرح ، ٹرانجسٹر 1 کا اخراج بھی جو ٹرانجسٹر 2 کے کلکٹر سے جڑا ہوا ہے ، سپلائی نہیں کرتا ہے موجودہ یا وولٹیج اور ٹرانجسٹر 2 کی بیس ٹرمینل ویلیو بھی 0 ہے۔ لہذا ، 2 ^ینڈی ٹرانجسٹر کا ایمیٹر 0 کی قیمت کو ختم کرتا ہے اور اس کے نتیجے میں ، ایل ای ڈی بند ہوجائے گی۔

معاملہ 2: جب آدان ہیں - A = 0 & B = 1 ۔

دوسری صورت میں ، جب ان پٹ A = 0 & B = 1 ہیں ، سرکٹ میں پہلے ان پٹ 0 (کم) اور دوسرا ان پٹ بالترتیب 1 اور 2 ٹرانجسٹر کی بنیاد پر ہوتا ہے۔ اب ، جب 5V سپلائی پہلے ٹرانجسٹر کے کلکٹر کو منتقل کی جاتی ہے ، تو پھر ٹرانجسٹر کی فیز شفٹ میں کوئی تبدیلی نہیں کی جاسکتی ہے کیونکہ بیس ٹرمینل میں 0 ان پٹ ہوتا ہے۔ جو ایمیٹر میں 0 ویلیو پاس کرتا ہے اور پہلے ٹرانجسٹر کا ایمٹر سیریز میں دوسرے ٹرانجسٹر کے کلکٹر سے جڑا ہوا ہے ، لہذا 0 ویلیو دوسرے ٹرانجسٹر کے کلکٹر میں جاتا ہے۔

اب ، دوسرا ٹرانجسٹر اڈے میں ایک اعلی قیمت رکھتا ہے ، لہذا یہ جمع کرنے والے میں ملنے والی ایک ہی قیمت کو emitter میں منتقل کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ لیکن چونکہ دوسرے ٹرانجسٹر کے کلکٹر ٹرمینل میں قیمت 0 ہے ، اسی وجہ سے امیٹر 0 بھی ہوگا اور ایمیٹر سے منسلک ایل ای ڈی چمک نہیں پائے گی۔

کیس 3: جب ان پٹ ہیں - A = 1 & B = 0 ۔

یہاں ، پہلے ٹرانجسٹر اڈے کے لئے ان پٹ 1 (زیادہ) اور دوسرے ٹرانجسٹر بیس کے لئے کم ہے۔ لہذا ، موجودہ راستہ 5V بجلی کی فراہمی سے دوسرے ٹرانجسٹر کے کلکٹر کو گزرنے والا اور پہلے ٹرانجسٹر کے ایمٹر سے گزرتا ہے کیونکہ پہلے ٹرانجسٹر کے لئے بیس ٹرمینل کی قیمت زیادہ ہے۔

لیکن دوسرے ٹرانجسٹر میں ، بیس ٹرمینل کی قیمت 0 ہے اور اسی طرح ، جمع کرنے والے سے دوسرے ٹرانجسٹر کے emitter تک کوئی موجودہ پاس نہیں گزرتا ہے اور اس کے نتیجے میں ، قیادت اب بھی صرف آف ہوگی۔

کیس 4: جب دونوں آدان ایک ہوں - A = 1 & B = 1 ۔

آخری معاملہ اور یہاں دونوں ان پٹ زیادہ سمجھے جاتے ہیں جو دونوں ٹرانجسٹروں کے بیس ٹرمینلز سے جڑے ہوتے ہیں۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ جب بھی دونوں ٹرانجسٹروں کے کلیکٹر کے ذریعہ کوئی موجودہ یا وولٹیج گزرتا ہے تو ، بیس اس کی سنترپتی تک پہنچ جاتی ہے اور ٹرانجسٹر چلتا ہے۔

عملی طور پر وضاحت کرتے ہوئے ، جب ٹرانجسٹر 1 کے کلکٹر ٹرمینل کو +5V سپلائی فراہم کی جاتی ہے اور اس کے بعد بیس ٹرمینل بھی سیر ہوجاتا ہے تو ، ٹرانجسٹر آگے متعصب ہونے کی وجہ سے ایمیٹر ٹرمینل ایک اعلی پیداوار حاصل کرے گا۔ ایمیٹر میں یہ اعلی پیداوار براہ راست سلسلہ کنکشن کے ذریعہ 2 ^{این ڈی} ٹرانجسٹر کے جمعاکار کے پاس جاتی ہے ۔ اب ، اسی طرح دوسرے ٹرانجسٹر پر ، کلکٹر میں ان پٹ زیادہ ہے اور اس معاملے میں ، بیس ٹرمینل بھی اونچا ہے ، یعنی دوسرا ٹرانجسٹر بھی سنترپت حالت میں ہے اور اعلی ان پٹ کلیکٹر سے ایمٹر میں گزرتا ہے۔ ایمیٹر میں یہ اعلی پیداوار ایل ای ڈی پر جاتی ہے جو ایل ای ڈی کو موڑ دیتی ہے۔

لہذا ، چاروں ہی معاملات میں اصل اور منطقی گیٹ کی طرح ایک ہی معلومات اور آؤٹ پٹ ہیں۔ اس طرح ، ہم نے ٹرانجسٹر کا استعمال کرتے ہوئے ایک AND منطق والا گیٹ بنایا ہے ۔ امید ہے کہ آپ سبق کو سمجھ گئے ہوں گے اور کچھ نیا سیکھنے میں لطف اندوز ہوں گے۔ سیٹ اپ کا مکمل کام نیچے دی گئی ویڈیو میں پایا جاسکتا ہے ۔ ہمارے اگلے ٹیوٹوریل میں ہم یہ بھی سیکھیں گے کہ ٹرانجسٹر کا استعمال کرکے اور گیٹ کی تعمیر کیسے کی جائے اور ٹرانجسٹر کا استعمال کرتے ہوئے گیٹ بھی نہیں ۔ اگر آپ کے ذہن میں کوئی سوال ہے تو ان کو ذیل میں تبصرہ سیکشن میں چھوڑ دیں یا دوسرے تکنیکی سوالات کے لئے ہمارے فورمز کا استعمال کریں۔