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लॉजिक गेट प्रकार और उनके काम के सिद्धांत

लॉजिक गेट्स हर डिजिटल सर्किट का दिल हैं।वे यह नियंत्रित करने में मदद करते हैं कि बाइनरी सिग्नल तर्क के बुनियादी नियमों का उपयोग करते हुए, इलेक्ट्रॉनिक्स में कैसे व्यवहार करते हैं और प्रतिक्रिया करते हैं।चाहे वह जाँच कर रहा हो कि सभी शर्तें सही हैं या इनपुट सिग्नल को फ़्लिप कर रही हैं, प्रत्येक गेट एक सरल लेकिन महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।आपको पता चलेगा कि अलग -अलग गेट कैसे काम करते हैं, वे सर्किट आरेखों में क्या दिखते हैं, और वे सत्य तालिकाओं के माध्यम से कैसे प्रतिक्रिया करते हैं।आप यह भी पता लगाएंगे कि प्रोटियस जैसे सिमुलेशन टूल का उपयोग करके उन्हें कैसे बनाया और परीक्षण किया जाए।यह गाइड आपको डिजिटल लॉजिक की मूल बातों को समझने के लिए एक स्पष्ट, चरण-दर-चरण मार्ग देता है।यह किसी को भी उत्सुक है कि कैसे सरल ऑन-ऑफ सिग्नल जटिल सिस्टम काम करते हैं।

सूची

चित्रा 1। सत्य तालिका के साथ प्रोटियस में बुनियादी तर्क द्वार

लॉजिक गेट्स का परिचय

लॉजिक गेट्स हैं बुनियादी निर्माण खंड डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स की।वे बाइनरी इनपुट का उपयोग करके सरल तार्किक कार्यों को करने के लिए उपयोग किए जाते हैं, जिसका अर्थ है कि वे केवल निपटते हैं 0s और 1s।आप उन्हें छोटे निर्णय लेने वाले के रूप में सोच सकते हैं जो इनपुट सिग्नल की जांच करते हैं और एक विशिष्ट तर्क नियम के आधार पर आउटपुट का उत्पादन करते हैं।

ले जाना गेट नहीं, उदाहरण के लिए।यह सबसे सरल द्वारों में से एक है और एक स्विच की तरह काम करता है जो इनपुट को फ़्लिप करता है।यदि इनपुट है 0, यह इसे में बदल देता है 1 आउटपुट पर।यदि इनपुट है 1, आउटपुट बन जाता है 0।यह एक स्वचालित विपरीत जनरेटर की तरह है।

ये लॉजिक गेट केवल सिद्धांत नहीं हैं - उन्हें उपयोग किया जा सकता है मूल इलेक्ट्रॉनिक भागों प्रतिरोधों, डायोड और ट्रांजिस्टर की तरह।जबकि यह छोटी, सरल परियोजनाओं या सीखने के उद्देश्यों के लिए काम करता है, यह बड़े सर्किट या वास्तविक दुनिया के उपकरणों के लिए व्यावहारिक नहीं है।वह कहाँ है उत्पादन प्रौद्योगिकियों चीजों को आसान, तेज और अधिक विश्वसनीय बनाने के लिए आओ।

वाणिज्यिक सर्किट के लिए तर्क गेट बनाने में दो मुख्य प्रौद्योगिकियां उपयोग की जाती हैं:

टीटीएल (ट्रांजिस्टर-ट्रांसिस्टर लॉजिक) एनपीएन और पीएनपी प्रकार जैसे द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर का उपयोग करता है।ये का हिस्सा हैं 7400 श्रृंखला, जो आप अक्सर इलेक्ट्रॉनिक्स में आ सकते हैं।

सीएमओएस (पूरक धातु ऑक्साइड अर्धचालक) दूसरी ओर, गेट्स का उपयोग करें मोसफेट्स या JFETS और उनके लिए जाने जाते हैं तेजी से प्रदर्शन और कम बिजली का उपयोग।सीएमओएस गेट्स का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है क्योंकि वे विश्वसनीय हैं और उच्च गति पर भी अच्छी तरह से काम करते हैं।

टीटीएल और सीएमओ दोनों में अपनी ताकत है, और विकल्प इस बात पर निर्भर करता है कि आप किस तरह के सर्किट के साथ काम कर रहे हैं।लेकिन यह समझना कि वे कैसे कार्य करते हैं, आपको एक स्पष्ट तस्वीर देता है कि कैसे तर्क गेट डिजिटल डिजाइन की बड़ी तस्वीर में फिट होते हैं।

लॉजिक गेट्स के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले प्रतीक

सर्किट आरेख बनाने के लिए पढ़ने और समझने में आसान, हर लॉजिक गेट दिया जाता है अद्वितीय प्रतीक।ये प्रतीक आपको जल्दी से पहचानने में मदद करते हैं कि गेट किसी भी स्पष्टीकरण को लिखने की आवश्यकता के बिना गेट किस तरह का तर्क करता है।

प्रतीकों का उपयोग न केवल एक आरेख पर स्थान बचाता है, बल्कि आपके सर्किट को साफ और सुसंगत भी रखता है।जब आप काम कर रहे हों तो यह विशेष रूप से सहायक हो जाता है अधिक जटिल डिजाइन, जहां कई गेट एक साथ जुड़े हुए हैं।एक बार जब आप इन प्रतीकों से परिचित हो जाते हैं, तो डिजिटल सर्किट पढ़ना बहुत अधिक सीधा हो जाता है।

सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले प्रतीकों में शामिल हैं और, या, नहीं, और न ही गेट्स।प्रत्येक के पास एक अलग आकार होता है, इसलिए आप तुरंत उन्हें अलग बता सकते हैं।ये बुनियादी गेट अक्सर शुरुआती और उन्नत डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स दोनों में दिखाई देते हैं, और उनके प्रतीकों का उपयोग किया जाता है पाठ्यपुस्तकें, प्रोटियस जैसे सॉफ्टवेयर उपकरण, और वास्तविक दुनिया के योजनाबद्ध आरेख।

इन प्रतीकों को सीखना और पहचानना आरामदायक बनने के पहले चरणों में से एक है अंकीय तर्क परिपथ डिजाइन।

चित्रा 2। बुनियादी तर्क फाटकों के प्रतीक

लॉजिक गेट्स की सत्य तालिका

प्रत्येक लॉजिक गेट एक विशिष्ट लॉजिक नियम का अनुसरण करता है जो इसके इनपुट को उसके आउटपुट से जोड़ता है।ए ट्रुथ टेबल यह दिखाने के लिए एक सरल और स्पष्ट तरीका है कि एक गेट सभी संभावित इनपुट संयोजनों के तहत कैसे व्यवहार करता है।यह एक धोखा शीट की तरह है जो आपको बताता है कि इनपुट के प्रत्येक सेट के लिए क्या आउटपुट की उम्मीद है।

एक विशिष्ट सत्य तालिका में, इनपुट बाईं ओर सूचीबद्ध हैं और यह दाईं ओर आउटपुट।यह लेआउट आपको आसानी से पता लगाने में मदद करता है कि गेट के माध्यम से तर्क कैसे बहता है।

की सत्य तालिका गेट नहीं (जो इसके इनपुट को प्रभावित करता है) नीचे दिखाया गया है:

इनपुट	उत्पादन
0	1
1	0

जैसा कि आप देख सकते हैं, यह तालिका है 2 पंक्तियाँ, प्रत्येक संभावित इनपुट मूल्य के लिए एक।ऐसा इसलिए है क्योंकि नॉट गेट केवल है एक इनपुट, इसलिए 2 to = 2 संभावित संयोजन।

एक सत्य तालिका में पंक्तियों की संख्या इस बात पर निर्भर करती है कि गेट के कितने इनपुट हैं।आप सूत्र का उपयोग करके पंक्तियों की संख्या की गणना कर सकते हैं 2, कहाँ n इनपुट की संख्या है।तो, 2 इनपुट वाले एक गेट में 2 of = 4 पंक्तियाँ होंगी।

सत्य तालिकाएँ विशेष रूप से सहायक हैं बूलियन तर्क और गणित से संबंधित संचालन, जहां इनपुट-आउटपुट संबंध की कल्पना करना यह समझना आसान बनाता है कि एक सर्किट कैसे काम करता है।एक बार जब आप उनसे परिचित हो जाते हैं, तो आप पाएंगे कि वे डिजिटल सिस्टम की योजना और विश्लेषण के लिए एक शक्तिशाली उपकरण हैं।

लॉजिक गेट्स सर्किट कैसे डिजाइन करें

एक बार उपयोग किए जाने वाले विभिन्न तरीकों को समझने के बाद लॉजिक गेट्स को डिजाइन करना सरल हो सकता है।आप या तो उन्हें बुनियादी इलेक्ट्रॉनिक घटकों का उपयोग करके बना सकते हैं या बेहतर प्रदर्शन की पेशकश करने वाले अधिक उन्नत दृष्टिकोणों के लिए जा सकते हैं।चुनाव इस बात पर निर्भर करता है कि आप किस तरह की परियोजना पर काम कर रहे हैं और आप सर्किट को कितना विश्वसनीय या तेज चाहते हैं।

लॉजिक गेट्स बनाने का एक सामान्य तरीका बुनियादी घटकों का उपयोग करना है जैसे प्रतिरोध, डायोड और ट्रांजिस्टर।ये सीखने और छोटी परियोजनाओं के लिए महान हैं।इन सरल लॉजिक सर्किट के कुछ प्रसिद्ध प्रकारों में शामिल हैं:

• आरटीएल (अवरोधक-ट्रांसिस्टर लॉजिक) - प्रतिरोधों और ट्रांजिस्टर का उपयोग करता है।इसे बनाना आसान है, लेकिन बहुत तेज या कुशल नहीं है।

• डीटीएल (डायोड-ट्रांसिस्टर लॉजिक) - डायोड और ट्रांजिस्टर को जोड़ती है।यह RTL पर प्रदर्शन में थोड़ा सुधार करता है।

• ईसीएल (एमिटर-युग्मित तर्क) - गति पर अधिक ध्यान केंद्रित करता है लेकिन अधिक शक्ति का उपभोग करता है।

• डीआरएल (डायोड-रेजिस्टोर लॉजिक) - केवल डायोड और प्रतिरोधों का उपयोग करता है और मुख्य रूप से प्रदर्शन या शैक्षिक उद्देश्यों के लिए है।

ये सरल डिजाइन यह समझने के लिए ठीक काम करते हैं कि लॉजिक गेट्स कैसे कार्य करते हैं, लेकिन वे अक्सर कमियों की तरह आते हैं धीमी प्रतिक्रिया समय और शोर के प्रति संवेदनशीलता, जो प्रभावित कर सकता है कि वे कितने सही काम करते हैं।

प्रदर्शन में सुधार करने के लिए, आप अधिक परिष्कृत तरीकों का उपयोग कर सकते हैं जैसे टीटीएल और सीएमओएस, जो हर रोज डिजिटल सर्किट में आम हैं।ये विधियाँ वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों के लिए तेज, अधिक स्थिर और बेहतर अनुकूल हैं।

• टीटीएल (ट्रांजिस्टर-ट्रांसिस्टर लॉजिक) एनपीएन और पीएनपी ट्रांजिस्टर का उपयोग करता है जो गेट बनाने के लिए तेजी से स्विच करता है और बुनियादी डिजाइनों की तुलना में बेहतर प्रदर्शन करता है।यह कई वर्षों से डिजिटल सिस्टम में व्यापक रूप से उपयोग किया गया है।

• सीएमओएस (पूरक धातु ऑक्साइड अर्धचालक) MOSFETS या FET का उपयोग करता है।यह इसके लिए लोकप्रिय है कम बिजली का उपयोग, तेजी से स्विचिंग, और शोर के लिए मजबूत प्रतिरोध।इन लाभों के कारण, CMOS आज लॉजिक गेट डिज़ाइन के लिए सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली विधि है।

यदि आप एक अधिक जटिल सर्किट का निर्माण कर रहे हैं या कुछ ऐसा चाहते हैं जो तेज और भरोसेमंद हो, तो TTL या CMOs के साथ जाने से आपको बेहतर परिणाम मिलेंगे।इन विधियों का उपयोग अधिकांश आधुनिक उपकरणों में किया जाता है, इसलिए उन्हें सीखने से आपको सर्किट बनाने में मदद मिलेगी जो अधिक कुशल और विश्वसनीय हैं।

बुनियादी इलेक्ट्रॉनिक भागों के साथ तर्क गेट बनाना

यहाँ एक उदाहरण है और गेट उपयोग कर डिजाइन डायोड-रेजिस्टर लॉजिक (डीआरएल) और एक नंद गेट के साथ निर्मित डायोड-ट्रांसिस्टर लॉजिक (डीटीएल)। इस प्रकार के सर्किट यह समझने के लिए एक अच्छा तरीका है कि तर्क गेट एक बुनियादी स्तर पर कैसे काम करते हैं।

चित्रा 3। बुनियादी घटकों के साथ और नंद गेट्स का सर्किट डिजाइन

जैसा कि आप ऊपर दिए गए आंकड़े में देख सकते हैं, ये सर्किट बनाने के लिए काफी सरल हैं।उन्हें केवल बुनियादी भागों की आवश्यकता होती है डायोड, प्रतिरोध और ट्रांजिस्टर।यह उन्हें छोटे प्रयोगात्मक सर्किट सीखने या बनाने के लिए महान बनाता है।

हालांकि, भले ही इन सेटअपों का निर्माण करना आसान है, लेकिन वे वाणिज्यिक एकीकृत सर्किट में उपयोग नहीं किए जाते हैं।इसका कारण यह है कि वे अक्सर पीड़ित होते हैं उच्च शक्ति हानि पुल-अप प्रतिरोधों के कारण और विलंबित प्रतिक्रियाएँ के रूप में जाना जाता है प्रसार देरी।ये समस्याएं गेट के प्रदर्शन और विश्वसनीयता को बड़े या तेज सर्किट में प्रभावित कर सकती हैं।

इसके कारण, टीटीएल और सीएमओएस व्यावहारिक अनुप्रयोगों में लॉजिक गेट्स को डिजाइन करने के लिए प्रौद्योगिकियों को पसंद किया जाता है।वे बेहतर गति, कम बिजली के उपयोग और अधिक सुसंगत परिणाम प्रदान करते हैं।

टीटीएल लॉजिक गेट विवरण

Ttl, या ट्रांजिस्टर-ट्रांसिस्टर लॉजिक, उपयोग करता है एनपीएन और पीएनपी ट्रांजिस्टर डिजिटल लॉजिक गेट्स बनाने के लिए।ये गेट उनके तेज स्विचिंग के लिए जाने जाते हैं और कई इलेक्ट्रॉनिक सर्किटों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।TTL गेट्स को लॉजिक स्टेट्स का प्रतिनिधित्व करने के लिए विशिष्ट वोल्टेज स्तरों पर काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

में आदर्श टीटीएल गेट, ए कम (0) तर्क संकेत से मेल खाता है 0 वोल्ट, और ए उच्च (1) तर्क संकेत से मेल खाता है 5 वोल्ट।लेकिन वास्तविक दुनिया के सर्किट में, वोल्टेज का स्तर थोड़ा अधिक विशिष्ट है।एक संकेत माना जाता है कम अगर यह बीच है 0 और 0.8 वोल्ट, और इसके उच्च अगर यह बीच है 2 और 5 वोल्ट।से सीमा 0.8v से 2V अस्थिर है और यह स्पष्ट रूप से उच्च या निम्न के रूप में मान्यता प्राप्त नहीं है।इस अपरिभाषित क्षेत्र को अक्सर कहा जाता है "किसी की भूमि नहीं"क्योंकि यह अप्रत्याशित व्यवहार का कारण बन सकता है।

इस वोल्टेज अंतराल में मुद्दों से बचने के लिए, सर्किट अक्सर उपयोग करते हैं पुल-अप या पुल-डाउन रेसिस्टर्स।ये सिग्नल को स्थिर करने में मदद करते हैं और इसे उच्च या निम्न सीमा के भीतर स्पष्ट रूप से रखते हैं।

टीटीएल लॉजिक गेट आईसी के कई संस्करण हैं, जैसे 74LXX, 74LSXX, 74ALSXX, 74HCXX, 74HCTXX, और 74ACTXX।प्रत्येक प्रकार की आंतरिक संरचना और सामग्री के आधार पर थोड़ा अलग प्रदर्शन होता है, जैसे कि गति, बिजली का उपयोग या स्विचिंग वोल्टेज।

TTL लॉजिक गेट्स के निर्माण के लिए एक विश्वसनीय और लोकप्रिय तरीका है, खासकर जब गति महत्वपूर्ण है और बिजली की आवश्यकताएं मध्यम हैं।

CMOS लॉजिक गेट विवरण

Cmos, जो के लिए खड़ा है पूरक धातु ऑक्साइड सेमीकंडक्टर, एक और लोकप्रिय विधि है जिसका उपयोग लॉजिक गेट बनाने के लिए किया जाता है।मानक ट्रांजिस्टर का उपयोग करने के बजाय, CMOS सर्किट का उपयोग करें फील्ड प्रभाव ट्रांजिस्टर) और मोसफेट्स।ये घटक बिजली के उपयोग और इलेक्ट्रॉनिक शोर को संभालने में बेहतर और बेहतर के संदर्भ में CMOS गेट्स को अधिक कुशल बनाते हैं।

CMOS लॉजिक गेट्स में, लॉजिक स्टेट्स को परिभाषित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले वोल्टेज का स्तर TTL से थोड़ा अलग है।एक संकेत माना जाता है कम (0) जब यह बीच गिरता है 0 और 1.5 वोल्ट, और यह माना जाता है उच्च (१) अगर यह बीच है 3 और 18 वोल्ट।ये व्यापक वोल्टेज रेंज CMOS गेट्स को विभिन्न प्रकार की बिजली की आपूर्ति और अनुप्रयोगों में अच्छी तरह से संचालित करने में मदद करते हैं।

तर्क -संबंधी गेट्स	कम (0)	उच्च (1)
टीटीएल	0-0.8v	2-5V
सीएमओएस	0-1.5V	3-18V

सीएमओएस का मुख्य कारणों में से एक आज व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है क्योंकि इसकी वजह है कम बिजली की खपत।TTL के विपरीत, CMOS गेट्स केवल स्विच करते समय महत्वपूर्ण वर्तमान आकर्षित करते हैं।यह उन्हें बैटरी से चलने वाले उपकरणों और प्रणालियों के लिए एक बढ़िया विकल्प बनाता है जहां ऊर्जा दक्षता महत्वपूर्ण है।

साथ उनके तेजी से प्रतिक्रिया, शोर प्रतिरोध और कम ऊर्जा उपयोग, CMOS गेट्स अधिकांश आधुनिक डिजिटल सर्किट में पाए जाते हैं - माइक्रोकंट्रोलर और मेमोरी चिप्स से लेकर स्मार्टफोन और कंप्यूटर तक।

विभिन्न प्रकार के लॉजिक गेट्स

लॉजिक गेट्स कई रूपों में आते हैं, जो उनके पास कितने इनपुट हैं और वे किस प्रकार के तर्क का पालन करते हैं।जबकि कई विशेष प्रकार हैं, अधिकांश डिजिटल सर्किट कुछ सामान्य फाटकों का उपयोग करते हैं।एक बार जब आप इन बुनियादी और उन्नत लोगों को समझ जाते हैं, तो अधिक जटिल तर्क डिजाइनों के साथ काम करना आसान हो जाता है।

बुनियादी तर्क गेट - डिजिटल सर्किट की नींव

तीन मुख्य तर्क गेट हैं जो सभी डिजिटल संचालन का आधार बनाते हैं:

• और गेट - सभी इनपुट उच्च होने पर केवल उच्च आउटपुट।

• या गेट - कम से कम एक इनपुट उच्च होने पर उच्च आउटपुट।

• गेट नहीं - एक इन्वर्टर भी कहा जाता है;यह इनपुट मूल्य को उलट देता है।यदि इनपुट 1 है, तो आउटपुट 0 है, और इसके विपरीत।

लॉजिक सर्किट डिजाइन करते समय ये गेट अक्सर शुरुआती बिंदु होते हैं क्योंकि वे समझने में सरल होते हैं और व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

चित्रा 4। सामान्य तर्क गेट्स के प्रतीक और सत्य तालिकाएँ

आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले उन्नत लॉजिक गेट्स

बुनियादी फाटकों के अलावा, कई हैं उन्नत द्वार मूल तर्क के संयोजन या विस्तार द्वारा बनाया गया।इसमे शामिल है:

• नंद गेट - एक और गेट की तरह काम करता है और उसके बाद गेट नहीं है।यह कम आउटपुट केवल तभी देता है जब सभी इनपुट अधिक होते हैं।

• नोर गेट - संयोजन या नहीं।यह केवल एक उच्च आउटपुट देता है जब सभी इनपुट कम होते हैं।

• XOR गेट (अनन्य या) - इनपुट अलग -अलग होने पर केवल उच्च आउटपुट।

• XNOR गेट (अनन्य और न ही) - इनपुट समान होने पर उच्च आउटपुट।

ये गेट्स लॉजिक-आधारित प्रणालियों की एक विस्तृत श्रृंखला में पाए जाते हैं, सरल नियंत्रकों से लेकर जटिल प्रोसेसर तक।

चित्रा 5। तर्क गेट्स के प्रतीक

कम आम लेकिन अभी भी उपयोगी तर्क गेट्स

कुछ कम आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले गेट भी हैं जो तर्क डिजाइन में विशेष उद्देश्यों की सेवा करते हैं:

• न्यूनतम गेट (न्यूनतम तर्क) - सबसे छोटा इनपुट मान आउटपुट करता है।

• अधिकतम गेट (अधिकतम तर्क) - सबसे बड़ा इनपुट मूल्य आउटपुट करता है।

• INH गेट - एक नियंत्रण संकेत के आधार पर आउटपुट को अवरुद्ध करता है।

• मेजर गेट (बहुसंख्यक तर्क) - उस मूल्य को आउटपुट करता है जो अधिकांश इनपुट पर सहमत हैं।

• गेट गेट (निहितार्थ तर्क) - सशर्त तर्क के आधार पर आउटपुट का उत्पादन करता है।

यद्यपि आप इन्हें हर डिज़ाइन में नहीं देखेंगे, वे कुछ अनुप्रयोगों में सहायक हो सकते हैं जहां विशिष्ट तर्क व्यवहार की आवश्यकता होती है।

और गेट वर्किंग

और गेट डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले लॉजिक गेट्स में से एक है, विशेष रूप से उन प्रणालियों में जहां एक ही समय में कई स्थितियों को सही करने की आवश्यकता होती है।यह एक तार्किक ऑपरेशन करता है जिसे जाना जाता है संयोजक, जिसका अर्थ है कि यह जाँच करता है क्या सभी इनपुट उच्च हैं (1)। यदि वे हैं, तो आउटपुट अधिक है।हालांकि, अगर भी एक इनपुट कम है (0), आउटपुट कम हो जाता है।

इस गेट का उपयोग अक्सर नियंत्रण प्रणालियों में किया जाता है जहां कुछ होने के लिए एक से अधिक आवश्यकताओं को पूरा किया जाना चाहिए।उदाहरण के लिए, एक सर्किट में जहां एक सेंसर और स्विच दोनों को एक मोटर, एएन और गेट को पूरी तरह से फिट करने के लिए होना चाहिए।

एएन और गेट के संचालन का प्रतिनिधित्व किया जा सकता है A · b = y, जहां ए और बी इनपुट हैं और वाई आउटपुट है।यह जानना महत्वपूर्ण है कि और गेट्स हो सकते हैं दो से अधिक इनपुट, और सभी आउटपुट के उच्च होने के लिए उच्च होना चाहिए।अन्यथा, गेट कम आउटपुट का उत्पादन करता है।

चित्रा 6। और गेट प्रतीक

ए	बी	ए.बी.
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

ऊपर दिया गया आंकड़ा और गेट के प्रतीक को दर्शाता है, और इसके नीचे की सत्य तालिका तर्क को और भी स्पष्ट करती है।आप देख सकते हैं कि केवल अंतिम इनपुट संयोजन (1, 1) एक उच्च आउटपुट देता है।अन्य सभी संयोजनों से कम आउटपुट होता है, जो वर्णित व्यवहार से मेल खाता है।

और प्रोटीस में गेट सिमुलेशन

में और गेट का अनुकरण रूप बदलनेवाला प्राणी यह देखने का एक शानदार तरीका है कि यह एक वास्तविक सर्किट में कैसे व्यवहार करता है।प्रोटियस में अपनी लाइब्रेरी में एक अंतर्निहित और गेट घटक शामिल है, इसलिए आप इसे अपने कार्यक्षेत्र में खींच सकते हैं और आसानी से एक परीक्षण सेट कर सकते हैं।

चित्रा 7। प्रोटियस में गेट का सिमुलेशन

सिमुलेशन करने के लिए, आपको आवश्यकता होगी:

• और गेट

• तर्कसंगत टॉगल (0 और 1 के बीच इनपुट मानों को बदलने के लिए)

• नेतृत्व किया (आउटपुट स्थिति की कल्पना करने के लिए)

• भूमि का टर्मिनल

डिजाइन क्षेत्र पर गेट और गेट रखकर शुरू करें।जोड़ना तर्कसंगत टॉगल इनपुट के लिए, और एक नेतृत्व किया आउटपुट पिन पर।सर्किट को पूरा करने के लिए आवश्यक जमीन संलग्न करें।एक बार जब आप सिमुलेशन चलाते हैं, तो इनपुट को बदलने का प्रयास करें।आप देखेंगे कि एलईडी केवल तभी रोशनी करता है जब दोनों इनपुट उच्च होते हैं-सत्य तालिका से उम्मीद के मुताबिक।

यह सरल सिमुलेशन आपको एक ठोस समझ देता है कि वास्तविक डिजिटल सर्किट में गेट और गेट कैसे कार्य करता है।यह भी दिखाता है कि अलग -अलग इनपुट की स्थिति सीधे आउटपुट को कैसे प्रभावित करती है।यह जानने का एक प्रभावी तरीका है कि इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम के भीतर निर्णय लेने के लिए लॉजिक गेट्स का उपयोग कैसे किया जा सकता है।

या गेट वर्किंग

या गेट डिजिटल लॉजिक सिस्टम में एक और प्रमुख घटक है।यह एक तर्क पर संचालित होता है जिसे डिसजंक्शन के रूप में जाना जाता है, जिसका अर्थ है कि यह जांच करता है कि क्या कम से कम एक इनपुट उच्च है (1)।यदि हां, तो आउटपुट भी अधिक होगा।एकमात्र मामला जहां आउटपुट कम है (0) जब है सभी इनपुट कम हैं।

इस प्रकार का गेट उन स्थितियों में उपयोगी है जहां कई स्थितियों में से कोई भी सच होना एक कार्रवाई को ट्रिगर करने के लिए पर्याप्त है।उदाहरण के लिए, यदि आप चाहते हैं कि जब दो स्विच को दबाया जाए, तो एक प्रकाश चालू हो, या गेट सही विकल्प है।

या गेट का कार्य आमतौर पर के रूप में व्यक्त किया जाता है A + b = y , जहां ए और बी इनपुट हैं और वाई आउटपुट है।ध्यान रखें, यहां प्लस साइन (+) का मतलब यह नहीं है कि अंकगणितीय जोड़ - यह एक तार्किक या ऑपरेशन का प्रतिनिधित्व करता है।

चित्रा 8। या गेट प्रतीक

ए	बी	ए+बी
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	1

जैसा कि ऊपर की सच्चाई तालिका में दिखाया गया है, आउटपुट कम है केवल जब दोनों इनपुट 0 हैं।हर दूसरे मामले में, भले ही केवल एक इनपुट अधिक हो, आउटपुट अधिक है।यह इसे और गेट से अलग बनाता है, जिसके लिए उच्च आउटपुट प्राप्त करने के लिए सभी इनपुट उच्च होने की आवश्यकता होती है।

या प्रोटीन में गेट सिमुलेशन

बेहतर तरीके से समझने के लिए कि गेट कैसे काम करता है, आप इसका उपयोग करके इसका अनुकरण कर सकते हैं रूप बदलनेवाला प्राणी, जैसे आपने और गेट के साथ किया था।प्रोटियस में एक अंतर्निहित या गेट घटक होता है जिसे आप आसानी से अपने सर्किट सेटअप में उपयोग कर सकते हैं।

चित्रा 9। प्रोटियस में या गेट का सिमुलेशन

इस सिमुलेशन के लिए, आपको निम्नलिखित घटकों की आवश्यकता होगी:

• या गेट

• तर्कसंगत टॉगल (इनपुट सिग्नल लागू करने के लिए)

• नेतृत्व किया (आउटपुट की कल्पना करने के लिए)

• भूमि का टर्मिनल

एक बार घटक जुड़े होने के बाद, विभिन्न संयोजनों का परीक्षण करने के लिए इनपुट को टॉगल करें।आप देखेंगे कि एलईडी चालू है यदि या तो एक या दोनों इनपुट उच्च पर सेट हैं। एलईडी प्रवास केवल तभी जब दोनों इनपुट कम हों, जो वास्तव में मैच करता है कि सत्य तालिका क्या दिखाती है।

यह सिमुलेशन यह देखने का एक व्यावहारिक तरीका है कि कैसे या गेट्स तर्क की स्थिति को संभालते हैं।यह समझना आसान हो जाता है कि जब वे निर्णय लेने के लिए वास्तविक सर्किट में उपयोग किए जाते हैं तो वे कैसे उपयोग करते हैं कोई शर्त आउटपुट को सक्रिय करने के लिए पर्याप्त है।

गेट काम नहीं कर रहा है

गेट नहीं, यह भी कहा जाता है पलटनेवाला, सबसे बुनियादी लॉजिक गेट है जो आप डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स में आएंगे।यह केवल है एक इनपुट और एक आउटपुट, और इसका मुख्य काम है इनपुट को उल्टा करें कीमत।यदि आप इसे देते हैं 0, आउटपुट बन जाता है 1।यदि इनपुट है 1, आउटपुट फ़्लिप करता है 0।यही कारण है कि इसे एक इन्वर्टर कहा जाता है - यह केवल उस संकेत को प्राप्त करता है जो इसे प्राप्त करता है।

इस गेट को अक्सर उपयोग करके दर्शाया जाता है ए', कहाँ ए क्या इनपुट और एपोस्ट्रोफे (′) का अर्थ है "नहीं" या "विपरीत"।यह आमतौर पर उपयोग किया जाता है जब आपको एक संकेत होने पर प्रतिक्रिया करने के लिए एक सर्किट की आवश्यकता होती है नहीं होना, या किसी स्थिति के सक्रिय होने पर किसी चीज़ को अक्षम करने के लिए।उदाहरण के लिए, यदि आप चाहते हैं कि सेंसर चालू होने के दौरान एक सिस्टम बंद हो जाए, तो आप सिग्नल को उलटने के लिए एक गेट का उपयोग नहीं कर सकते हैं।

चित्रा 10। गेट प्रतीक नहीं

ए	बी
0	1
1	0

ट्रुथ टेबल नॉट गेट के लिए बेहद सरल और याद रखने में आसान है।चूंकि केवल एक इनपुट है, बस बस हैं दो संभावनाएं।जब इनपुट होता है 0, आउटपुट है 1।जब इनपुट होता है 1, आउटपुट है 0।यह स्वच्छ और पूर्वानुमानित व्यवहार लॉग डिज़ाइन में गेट को बहुत उपयोगी नहीं बनाता है।

प्रोटीस में गेट सिमुलेशन नहीं

आप आसानी से देख सकते हैं कि एक त्वरित सेट करके एक गेट कैसे काम नहीं करता है प्रोटीस में अनुकरण।Proteus अपने घटक पुस्तकालय में एक प्रीबिल्ट नॉट गेट प्रदान करता है, जिससे सेटअप तेज और शुरुआती दोनों के अनुकूल है।

चित्रा 11। प्रोटियस में गेट नहीं का अनुकरण

सिमुलेशन बनाने के लिए, आपको निम्नलिखित घटकों की आवश्यकता होगी:

• गेट नहीं

• तर्क टॉगल (इनपुट को मैन्युअल रूप से बदलने के लिए)

• नेतृत्व किया (नेत्रहीन आउटपुट दिखाने के लिए)

• भूमि का टर्मिनल

अपने प्रोटियस कार्यक्षेत्र में गेट नॉट गेट रखकर शुरू करें।कनेक्ट करना तर्क टॉगल इसके इनपुट और इसके आउटपुट के लिए एलईडी।अंत में, सर्किट को पूरा करने के लिए एक ग्राउंड कनेक्शन जोड़ें।जब आप सिमुलेशन चलाते हैं और 0 और 1 के बीच लॉजिक टॉगल को बदलते हैं, तो आप देखेंगे कि जब इनपुट 0 है तो एलईडी लाइट्स अप, और इनपुट 1 होने पर बंद हो जाता है।

यह सरल सेटअप इन्वर्टर के व्यवहार को स्पष्ट रूप से प्रदर्शित करता है।कैसे सीखने के बाद और और या गेट्स काम करते हैं, नॉट गेट को समझना तिकड़ी को पूरा करता है मूल तर्क द्वार।ये गेट बनाते हैं नींव अन्य सभी डिजिटल लॉजिक सर्किट के लिए, और उन्हें महारत हासिल करने से आपको अधिक जटिल डिजाइनों का पता लगाने के लिए एक मजबूत शुरुआती बिंदु मिलता है।

निष्कर्ष

लॉजिक गेट्स को समझना यह सीखने के लिए पहला कदम है कि डिजिटल सर्किट कैसे काम करते हैं।नंद और XOR जैसे अधिक उन्नत विकल्पों की तरह सरल गेट्स जैसे और नहीं, प्रत्येक द्विआधारी संकेतों को संसाधित करने में एक अनूठी भूमिका निभाता है।एक बार जब आप उनके प्रतीकों, सत्य तालिकाओं और सिमुलेशन के माध्यम से उनका परीक्षण करने के लिए इन फाटकों को समझना आसान हो जाता है।प्रोटियस जैसे उपकरणों का उपयोग सीखने की प्रक्रिया को स्पष्ट और अधिक हाथों से दूर करता है।जैसा कि आप इन मूल बातों के साथ आत्मविश्वास का निर्माण करते हैं, आपको अधिक जटिल डिजिटल सिस्टम पर आगे बढ़ना आसान होगा।चाहे आप प्रयोग कर रहे हों या अध्ययन कर रहे हों, ये बिल्डिंग ब्लॉक बार -बार दिखाते रहेंगे।