Flip-Flops โดยใช้ทรานซิสเตอร์แบบแยก: 7 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

สวัสดีทุกคน, ตอนนี้เรากำลังอยู่ในโลกของดิจิทัล แต่ดิจิตอลคืออะไร? อยู่ไกลจากแอนะล็อก ? ผมเห็นหลายคนที่เชื่อว่าดิจิตอลอิเล็คทรอนิคส์นั้นแตกต่างจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบแอนะล็อกและแอนะล็อกเป็นสิ่งที่สิ้นเปลือง ดังนั้นในที่นี้ ข้าพเจ้าได้จัดทำคำสั่งนี้แก่ผู้ที่เชื่อว่าดิจิทัลแตกต่างจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบแอนะล็อก ในความเป็นจริง อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัลและแอนะล็อกเหมือนกัน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัลเป็นเพียงส่วนเล็ก ๆ ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แอนะล็อก เช่น อิเล็กทรอนิกส์ในโลกฟิสิกส์ ดิจิตอลเป็นเงื่อนไขที่จำกัดของแอนะล็อก โดยพื้นฐานแล้วแอนะล็อกจะดีกว่าดิจิตอลเพราะเมื่อเราแปลงสัญญาณแอนะล็อกเป็นดิจิตอลความละเอียดจะลดลง แต่ทุกวันนี้เราใช้ระบบดิจิตอลอยู่เพียงเพราะว่าการสื่อสารแบบดิจิตอลนั้นเรียบง่ายและมีสัญญาณรบกวนน้อยกว่าแบบอนาล็อก การจัดเก็บดิจิตอลทำได้ง่ายกว่าแบบแอนะล็อก จากนี้เราได้รับสิ่งนั้น ดิจิตอลเป็นเพียงส่วนย่อยหรือเงื่อนไขที่จำกัดของโลกอิเล็กทรอนิกส์แบบแอนะล็อก

ดังนั้นในคำแนะนำนี้ ฉันจึงสร้างโครงสร้างดิจิทัลพื้นฐาน เช่น รองเท้าแตะโดยใช้ทรานซิสเตอร์แบบแยก ฉันเชื่อว่าประสบการณ์นี้ทำให้คุณแตกต่างอย่างแน่นอน ตกลง. เริ่มกันเลย…

ขั้นตอนที่ 1: ดิจิทัลคืออะไร ???

ดิจิทัลไม่ใช่อะไร เป็นเพียงช่องทางในการสื่อสาร ในดิจิทัล เราแสดงข้อมูลทั้งหมดเป็นข้อมูลเดียว (ระดับแรงดันสูงในวงจรหรือ Vcc) และศูนย์ (แรงดันต่ำในวงจรหรือ GND) แต่ในรูปแบบดิจิทัล เราแสดงข้อมูลในแรงดันไฟฟ้าทั้งหมดระหว่าง Vcc และ GND นั่นคือมันเป็นแบบต่อเนื่องและแบบดิจิทัลเป็นแบบแยกส่วน การวัดทางกายภาพทั้งหมดเป็นแบบต่อเนื่องหรือแบบแอนะล็อก แต่ทุกวันนี้เราวิเคราะห์ คำนวณ จัดเก็บข้อมูลนี้เฉพาะในรูปแบบดิจิทัลหรือแบบแยกส่วน เพราะมันมีข้อดีเฉพาะบางอย่าง เช่น การป้องกันเสียงรบกวน พื้นที่จัดเก็บน้อย ฯลฯ

ตัวอย่างสำหรับดิจิตอลและอนาล็อก

พิจารณาสวิตช์ SPDT ปลายด้านหนึ่งเชื่อมต่อกับ Vcc และอีกด้านกับ GND เมื่อเราย้ายสวิตช์จากตำแหน่งหนึ่งไปอีกตำแหน่งหนึ่ง จากนั้นเราจะได้เอาต์พุตเช่นนี้ Vcc, GND, Vcc, GND, Vcc, GND, …นี่คือสัญญาณดิจิตอล ตอนนี้เราเปลี่ยนสวิตช์ด้วยโพเทนชิโอมิเตอร์ (ตัวต้านทานผันแปร) ดังนั้นเมื่อหมุนโพรบ เราก็จะได้รับการเปลี่ยนแปลงแรงดันอย่างต่อเนื่องจาก GND เป็น Vcc นี่แสดงถึงสัญญาณแอนะล็อก โอเค เข้าใจแล้ว…

ขั้นตอนที่ 2: สลัก

สลักเป็นองค์ประกอบการจัดเก็บหน่วยความจำพื้นฐานในวงจรดิจิตอล มันเก็บข้อมูลหนึ่งบิต เป็นหน่วยข้อมูลที่เล็กที่สุด เป็นหน่วยความจำประเภทที่ระเหยได้เนื่องจากข้อมูลที่เก็บไว้จะหายไปเมื่อเกิดไฟฟ้าขัดข้อง เก็บข้อมูลไว้จนกว่าจะมีแหล่งจ่ายไฟ Latch เป็นองค์ประกอบพื้นฐานในทุกความทรงจำของ flip-flop

วิดีโอด้านบนแสดงสลักที่ต่อเข้ากับเขียงหั่นขนม

แผนภาพวงจรด้านบนแสดงวงจรสลักพื้นฐาน ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ 2 ตัว แต่ละฐานทรานซิสเตอร์เชื่อมต่อกับตัวสะสมอื่นเพื่อรับข้อเสนอแนะ ระบบป้อนกลับนี้ช่วยในการจัดเก็บข้อมูลในนั้น ข้อมูลอินพุตภายนอกถูกจัดเตรียมให้กับฐานโดยใช้สัญญาณข้อมูลกับฐาน สัญญาณข้อมูลนี้จะแทนที่แรงดันไฟฟ้าพื้นฐานและทรานซิสเตอร์จะย้ายไปยังสถานะเสถียรถัดไปและจัดเก็บข้อมูล ดังนั้นจึงเรียกว่าวงจรไบสเตเบิล ตัวต้านทานทั้งหมดมีไว้เพื่อจำกัดการไหลของกระแสไปยังฐานและตัวสะสม

สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับสลัก ไปที่บล็อกของฉัน ลิงค์ด้านล่าง

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

ขั้นตอนที่ 3: D Flip-flop & T Flip-flop: ทฤษฎี

เหล่านี้เป็นรองเท้าแตะที่ใช้กันทั่วไปในทุกวันนี้ สิ่งเหล่านี้ใช้ในวงจรดิจิตอลส่วนใหญ่ ที่นี่เราจะพูดถึงส่วนทฤษฎีของมัน Flip-flop เป็นองค์ประกอบในการจัดเก็บหน่วยความจำที่ใช้งานได้จริง สลักไม่ได้ใช้ในวงจร ใช้เฉพาะรองเท้าแตะ สลักโอเวอร์คล็อกคือฟลิปฟลอป นาฬิกาเป็นสัญญาณเปิดใช้งาน เฉพาะฟลิปฟลอปเท่านั้นที่อ่านข้อมูลที่อินพุตเมื่อนาฬิกาอยู่ในพื้นที่ทำงาน ดังนั้นสลักจะถูกแปลงเป็น flip-flop โดยการเพิ่มวงจรนาฬิกาที่ด้านหน้าสลัก สิ่งเหล่านี้เป็นการทริกเกอร์ระดับประเภทที่แตกต่างกันและการทริกเกอร์ที่ขอบ ในที่นี้เราจะพูดถึง edge triggering เพราะส่วนใหญ่จะใช้ในวงจรดิจิตอล

D flip-flop

ใน flip-flop นี้ เอาต์พุตจะคัดลอกข้อมูลอินพุต หากอินพุตเป็น 'หนึ่ง' เอาต์พุตจะเป็น 'หนึ่ง' เสมอ หากอินพุตเป็น 'ศูนย์' เอาต์พุตจะเป็น 'ศูนย์' เสมอ ตารางความจริงที่ให้ไว้ในภาพด้านบน แผนภาพวงจรบ่งบอกถึงฟลิปฟล็อปที่ไม่ต่อเนื่อง

T flip-flop

ใน flip-flop นี้ ข้อมูลเอาต์พุตจะไม่เปลี่ยนแปลงเมื่ออินพุตอยู่ที่สถานะ 'ศูนย์' ข้อมูลเอาต์พุตจะสลับเมื่อข้อมูลป้อนเข้าเป็น 'หนึ่ง' นั่นคือ 'ศูนย์' ถึง 'หนึ่ง' และ 'หนึ่ง' ถึง 'ศูนย์' ตารางความจริงที่ให้ไว้ด้านบน

สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับรองเท้าแตะ เยี่ยมชมบล็อกของฉัน ลิงค์ข้างล่างนี้

0creativeengineering0.blogspot.com/

ขั้นตอนที่ 4: D Flip-Flop

แผนภาพวงจรด้านบนแสดง D flip-flop เป็นการปฏิบัติอย่างหนึ่ง ที่นี่ทรานซิสเตอร์ 2 ตัว T1 และ T2 ทำงานเป็นสลัก (ที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้) และทรานซิสเตอร์ T3 ใช้สำหรับขับ LED มิฉะนั้นกระแสไฟ LED ที่ดึงออกมาจะเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุต Q ทรานซิสเตอร์ตัวที่สี่ใช้เพื่อควบคุมข้อมูลอินพุต โดยจะส่งข้อมูลเมื่อฐานมีศักยภาพสูงเท่านั้น แรงดันไฟฟ้าพื้นฐานถูกสร้างขึ้นโดยวงจรสร้างความแตกต่างที่สร้างขึ้นโดยใช้ตัวเก็บประจุและตัวต้านทาน มันแปลงสัญญาณนาฬิกาคลื่นสี่เหลี่ยมอินพุตเป็นแหลมคม มันสร้างทรานซิสเตอร์ให้เปิดในทันทีเท่านั้น นี่คือการทำงาน

วิดีโอแสดงการทำงานและทฤษฎี

สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการทำงาน กรุณาเยี่ยมชม BLOG ของฉัน ลิงค์ด้านล่าง

0creativeengineering0.blogspot.com/2019/03/what-is-d-flip-flop-using-discrete.html

ขั้นตอนที่ 5: T Flip-Flop

T flip-flop ทำจาก D flip-flop สำหรับสิ่งนี้ เชื่อมต่ออินพุตข้อมูลกับเอาต์พุตเสริม Q' ดังนั้นสถานะเอาต์พุตจะเปลี่ยนโดยอัตโนมัติ (สลับ) เมื่อใช้นาฬิกา แผนภาพวงจรได้รับข้างต้น วงจรประกอบด้วยตัวเก็บประจุเสริมและตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุใช้เพื่อทำให้เกิดความล่าช้าระหว่างเอาต์พุตและอินพุต (ทรานซิสเตอร์สลัก) มิฉะนั้นจะไม่ทำงาน เพราะเราเชื่อมต่อเอาท์พุตทรานซิสเตอร์กับฐานของมันเอง ดังนั้นอย่าทำงาน ใช้งานได้ก็ต่อเมื่อแรงดันไฟฟ้าทั้งสองมีเวลาหน่วง ความล่าช้านี้ถูกแนะนำโดยตัวเก็บประจุนี้ ตัวเก็บประจุนี้คายประจุโดยใช้ตัวต้านทานจากเอาต์พุต Q อย่างอื่นจะไม่สลับ Din เชื่อมต่อกับเอาท์พุตเสริม Q ' เพื่อจัดเตรียมสัญญาณอินพุทแบบสลับ ดังนั้นด้วยกระบวนการนี้จึงใช้ได้ผลดีมาก

สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับวงจร กรุณาเยี่ยมชม BLOG ของฉัน ลิงค์ด้านล่าง

0creativeengineering0.blogspot.com/2019/03/what-is-t-flip-flop-using-discrete.html

วิดีโอด้านบนยังอธิบายการทำงานและทฤษฎีของมันด้วย

ขั้นตอนที่ 6: แผนการในอนาคต

ที่นี่ฉันทำวงจรดิจิตอลพื้นฐานเสร็จแล้ว (วงจรตามลำดับ) โดยใช้ทรานซิสเตอร์แบบแยกส่วน ฉันชอบการออกแบบที่ใช้ทรานซิสเตอร์ ฉันทำโครงการแยกกัน 555 ในอีกไม่กี่เดือนต่อมา ที่นี่ฉันสร้างรองเท้าแตะนี้เพื่อสร้างคอมพิวเตอร์ DIY แบบแยกโดยใช้ทรานซิสเตอร์ คอมพิวเตอร์ที่ไม่ต่อเนื่องคือความฝันของฉัน ดังนั้นในโครงการต่อไปของฉัน ฉันจึงสร้างตัวนับและตัวถอดรหัสโดยใช้ทรานซิสเตอร์แบบแยกส่วน มันจะมาเร็ว ๆ นี้ ถ้าคุณชอบโปรดสนับสนุนฉัน ตกลง. ขอขอบคุณ.

ขั้นตอนที่ 7: ชุดอุปกรณ์ DIY

สวัสดีค่ะ มีข่าวดีมาบอก….

ฉันวางแผนที่จะออกแบบชุดอุปกรณ์ DIY flip-flop สำหรับ D และ T สำหรับคุณ ผู้ที่ชื่นชอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทุกคนชื่นชอบวงจรที่ใช้ทรานซิสเตอร์ ดังนั้นฉันจึงวางแผนที่จะสร้าง flip-flop แบบมืออาชีพ (ไม่ใช่ต้นแบบ) สำหรับผู้ชื่นชอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เช่นคุณ ฉันเชื่อว่าคุณต้องการสิ่งนี้ กรุณาแสดงความคิดเห็นของคุณ กรุณาตอบกลับฉัน

ฉันไม่เคยสร้างชุด DIY มาก่อน เป็นการวางแผนครั้งแรกของฉัน หากคุณสนับสนุนฉัน ฉันจะทำชุดอุปกรณ์ DIY flip-flop แบบแยกส่วนให้คุณอย่างแน่นอน ตกลง.

ขอขอบคุณ……….