Un circuit intégré ou IC est une combinaison de nombreux petits circuits dans un petit boîtier qui, ensemble, exécute une tâche commune. Par exemple, un amplificateur opérationnel ou un circuit intégré de minuterie 555 est construit par une combinaison de nombreux transistors, bascules, portes logiques et autres circuits numériques combinatoires. De même, une bascule peut être construite en utilisant une combinaison de portes logiques et les portes logiques elles-mêmes peuvent être construites en utilisant quelques transistors.
Dans chaque circuit intégré, le bloc de base sera les portes logiques dont les sorties sont soit haute (1) soit basse (0). Ces portes logiques relèveront de circuits numériques. Il existe différents types de portes logiques, ce sont les portes AND, OR, NOT, NAND, NOR, X-OR et X-NOR. Parmi celles-ci, AND, OR, NOT sont des portes de base, tandis que les portes NOR et NAND sont appelées portes universelles. Bien que chaque porte logique soit disponible sous forme de package IC prêt à être utilisé, il est également possible de les construire à l'aide d'un article simple. Nous avons déjà construit une porte ET utilisant un transistor et une porte OU utilisant un transistor après cela, dans cet article, nous allons construire une porte NOT en utilisant le transistor BJT. Avant de commencer, comprenons les bases de la porte NOT et des transistors avec leur fonctionnement.
NOT Gate Bases et fonctionnement
La porte NOT est la porte la plus simple par rapport aux portes logiques numériques restantes. Le symbole de la porte NOT est affiché ci-dessous, avec la table de vérité de la porte NOT. Il a une entrée et une sortie.
L' équation booléenne NOT Gate peut être écrite comme Y =, sa sortie sera faible lorsque l'entrée est haute et la sortie sera élevée lorsque l'entrée est basse.
Transistor - Bases et fonctionnement
Nous allons en apprendre davantage sur les transistors car nous allons construire une porte NOT en utilisant BC547, qui est un transistor NPN. Un transistor est une connexion dos à dos d'une diode. Une diode est un dispositif semi-conducteur, qui est dopé avec des impuretés pour en faire un type p ou n selon les types d'impuretés utilisées dans le dopage. Lorsque ces diodes sont connectées à l'arrière de la connexion arrière, elles forment un transistor. En fonction des deux côtés connectés, les transistors sont de deux types à savoir le transistor NPN et le transistor PNP.
La différence en termes de circuit est que lors de la connexion des bornes d'alimentation, la borne d'émetteur du transistor PNP est connectée à la borne positive, et pour le transistor NPN, la borne positive est donnée à la borne du collecteur. Désormais, le sujet sera discuté en se basant uniquement sur le transistor NPN.
Cas 1: Lorsque la tension de base est inférieure à la tension de l'émetteur, le flux d'électrons de l'émetteur au collecteur est bloqué par la jonction PN (ce courant est un courant électrique qui circule de la borne négative à la borne positive tandis que le courant conventionnel circule de la borne positive au négatif terminal) car il agit maintenant en polarisation inverse.
Cas 2: Lorsque la tension de base est supérieure à la tension de l'émetteur (Vb> 0,6 V), la jonction se réduit, ce qui permet le passage du courant de la borne de l'émetteur à la borne du collecteur. Le transistor doit fonctionner dans une région de saturation car ils fournissent une faible chute de tension dans la région de saturation.
Schéma
Le circuit pour la porte NOT utilisant un transistor est donné ci-dessous. Le circuit a été conçu et simulé à l'aide du logiciel Proteus.
J'ai pris la tension d'alimentation comme 9V et je veux envoyer 9mA à la led, j'ai donc utilisé 100 ohms pour limiter le courant. Ce même courant doit circuler dans le transistor I c = 9mA. La hfe du transistor est de 100, donc la valeur I b doit être de 0,09 mA. Comme I b est de 0,09 mA, la valeur de la résistance de base doit être de 10 k ohms.
La figure ci-dessous montre le flux de courant dans les deux cas.
Cas 1:-
Lorsque l'interrupteur est dans un état désactivé, le courant à la base est nul et le transistor agit comme un circuit ouvert en raison de ces flux de courant dans la direction de la LED et la LED commence à s'allumer.
Cas 2: -
Lorsque l'interrupteur est à l'état ON, le courant vers la base commence à circuler, ce qui fait que le transistor agit comme un court-circuit, et que le courant choisit la résistance la plus basse, qui est maintenant fournie par le transistor, circulera dans ce chemin et la LED sera désactivé.
Par conséquent, les deux cas ont les mêmes entrées et sorties suivant la table de vérité de la porte NOT. Ainsi, nous avons construit une porte NOT Logic en utilisant un transistor. J'espère que vous avez compris le didacticiel et que vous avez aimé apprendre quelque chose de nouveau. Le fonctionnement complet de l'installation peut être trouvé dans la vidéo ci-dessous. Si vous avez des questions, laissez-les dans la section des commentaires ci-dessous ou utilisez nos forums pour d'autres questions techniques.