La función de compuerta "AND"

Este es un ejemplo de DTL (lógica de diodo-transistor). El misil Minuteman II, diseñado a principios de la década de 1960, usaba 2000 DTL y DL IC en su computadora de guía. La lógica de diodo (DL) realizó sus funciones solo con diodos y resistencias, pero como carecía de transistores para la restauración de la señal, no se podían conectar en cascada muchos circuitos (o invertir una señal).

Aquí está la tabla de verdad para una puerta AND:

A  B  out

0  0   0
0  1   0
1  0   0
1  1   1

Ahora veamos eso en términos de voltajes:

A  B      junction of R1 and R2

gnd  gnd  0.7     Q1 off, Q2 on (x = 0.7v)

gnd  Vcc  0.7     Q1 off, Q2 on (x = 0.7v)

Vcc  gnd  0.7     Q1 off, Q2 on (x = 0.7v)

Vcc  Vcc  ~Vcc    Q1 on, Q2 off (x = ~Vcc)

Si una o ambas entradas A o B están conectadas a tierra (o están cerca de ellas), los diodos asociados con las entradas conectadas a tierra se conducirán, lo que provocará que la tensión de la unión entre R1 y R2 sea de aproximadamente 0.7v la caída de tensión directa de los diodos.

Por lo tanto, la tensión de base será demasiado baja para encender Q1. La base de Q2 estará cerca de Vcc, por lo que se encenderá y la salida X será baja, cerca de la Vbe de Q1.

Si las entradas A y B están cerca de Vcc, ambos diodos estarán polarizados en sentido inverso. La unión de R1 y R2 estará cerca de Vcc y Q1 se activará. Esto colocará un terreno cercano (Vbe de Q1) en la base de Q2, apagándolo. Así que la salida será alta, cerca de Vcc.

Una puerta OR es muy similar. Los diodos se enfrentan en sentido contrario, y R1 está conectado a tierra en lugar de a Vcc.

Aquí está la tabla de verdad para una puerta OR:

A  B  out

0  0   0
0  1   1
1  0   1
1  1   1

Ahora veamos eso en términos de voltajes:

A  B      junction of R1 and R2

gnd  gnd  0.7        Q1 off, Q2 on (x = 0.7v)

gnd  Vcc  Vcc-0.7    Q1 on, Q2 off (x = ~Vcc)

Vcc  gnd  Vcc-0.7    Q1 on, Q2 off (x = ~Vcc)

Vcc  Vcc  Vcc-0.7    Q1 on, Q2 off (x = ~Vcc)

Si cualquiera de las entradas es alta, entonces el diodo asociado tendrá polarización directa, y el voltaje en la unión de R1 y R2 será igual al Vcc menos la caída del diodo.

El análisis restante (de qué depende la salida de la tensión a la base de Q1) sigue siendo el mismo que para la compuerta AND.

La función AND es realizada por los diodos. Todo lo demás es solo amplificación. No pienses en la "resistencia" de los diodos. Un diodo está conduciendo o no lo está. Y cuando está conduciendo hay una caída de 0.7 voltios a través de él.

Si una de las entradas es baja (por ejemplo, cero voltios), entonces ese diodo conducirá, apagando Q1.

Y, si los diodos están invertidos, la función OR se realiza mediante los diodos. Todo lo demás es solo amplificación.

Es matemático no es nada especial, pero los amplificadores BJT normales. Si coloca un voltaje bajo en cualquier nodo (A o B), entonces el diodo y el voltaje en el nodo entre \ $ R_1 \ $ y \ $ R_2 \ $ serán aproximadamente 0.7 voltios más altos que el voltaje aplicado, lo que resultará en apagando \ $ Q_1 \ $. por lo tanto, la corriente pasa por \ $ R_4 \ $ más alto, lo que hace que \ $ Q_2 \ $ se ejecute en modo de saturación (por lo que el voltaje de salida es de aproximadamente 0.2 voltios).

Si aplica un voltaje más alto en las entradas, la corriente máxima pasa por \ $ R_1 \ $ (dependiendo de su valor de resistencia) que debería correr \ $ Q_1 \ $ en saturación. por lo tanto, el voltaje en el nodo entre \ $ R_3 \ $ y \ $ R_4 \ $ será aproximadamente 0.2, lo que cortará \ $ Q_2 \ $. Por lo tanto, su voltaje de salida será aproximadamente de $ V_ {CC}

Sugerencias para tus cálculos:

para calcular la salida precisa, necesita saber \ beta de los transistores y los valores de las resistencias.

deja \ $ V_ (12) = \ $ voltaje en el nodo entre \ $ R_1 \ $ y \ $ R_2 \ $

primero considere el voltaje \ $ V_ (12) = \ $ si esos diodos no están en el circuito.

$$ V_ (12) = \ frac {(V_ {cc} - 0.7) * R_2} {R_2 + R_1} $$

si este voltaje es mayor que cualquiera de su entrada + 0.7 voltios, puede considerar que el diodo está encendido y tomar el voltaje en \ $ V_ (12) \ $ = entrada + 0.7 y calcular el resto del circuito del amplificador.

si el voltaje no es mayor que la entrada + 0.7 voltios, entonces puede usar el valor calculado para resolver el circuito del amplificador.

Espero que sepas cómo resolver el circuito amplificador BJT. La mejor de las suertes .