इलेक्ट्रॉनिक गेट कैसे काम करते हैं

Apr 01 2000
क्या आप अपने खुद के डिजिटल उपकरण बनाने में सक्षम होना चाहेंगे? लॉजिक गेट्स डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स का आधार हैं। पता लगाएँ कि ये द्वार क्या करते हैं और आप अपने उपकरणों का निर्माण शुरू करने के लिए इनका उपयोग कैसे कर सकते हैं।
लॉजिक गेट्स डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स का आधार हैं।

यदि आपने बूलियन लॉजिक पर लेख पढ़ा है , तो आप जानते हैं कि डिजिटल डिवाइस बूलियन गेट्स पर निर्भर करते हैं। आप उस लेख से यह भी जानते हैं कि फाटकों को लागू करने का एक तरीका रिले शामिल है । हालांकि, कोई भी आधुनिक कंप्यूटर रिले का उपयोग नहीं करता है - यह "चिप्स" का उपयोग करता है।

क्या होगा यदि आप बूलियन गेट्स और चिप्स के साथ प्रयोग करना चाहते हैं? क्या होगा यदि आप अपना खुद का डिजिटल उपकरण बनाना चाहते हैं? यह पता चला है कि यह इतना मुश्किल नहीं है। इस लेख में, आप देखेंगे कि आप बूलियन लॉजिक आलेख में चर्चा किए गए सभी गेटों के साथ कैसे प्रयोग कर सकते हैं । हम इस बारे में बात करेंगे कि आपको पुर्जे कहाँ मिल सकते हैं, आप उन्हें एक साथ कैसे तार-तार कर सकते हैं, और आप कैसे देख सकते हैं कि वे क्या कर रहे हैं। इस प्रक्रिया में, आप प्रौद्योगिकी के एक नए ब्रह्मांड के द्वार खोलेंगे।

अंतर्वस्तु
  1. मंच सेट करना
  2. अपने उपकरण को असेंबल करना
  3. पावर सप्लाय
  4. नियामक का निर्माण
  5. बूलियन गेट्स के साथ खेलना
  6. इसे बनाओ!

मंच सेट करना

एक सोल्डरलेस ब्रेडबोर्ड

लेख में बूलियन लॉजिक वर्क्स कैसे काम करता है , हमने सात मूलभूत द्वारों को देखा। ये द्वार सभी डिजिटल उपकरणों के निर्माण खंड हैं। हमने यह भी देखा कि इन फाटकों को एक साथ उच्च-स्तरीय कार्यों में कैसे संयोजित किया जाए, जैसे कि पूर्ण योजक। यदि आप इन फाटकों के साथ प्रयोग करना चाहते हैं ताकि आप चीजों को स्वयं आज़मा सकें, तो इसका सबसे आसान तरीका टीटीएल चिप्स नामक कुछ खरीदना है और सोल्डरलेस ब्रेडबोर्ड नामक डिवाइस पर एक साथ वायर सर्किट को जल्दी से खरीदना है । आइए तकनीक और प्रक्रिया के बारे में थोड़ी बात करें ताकि आप वास्तव में इसे आजमा सकें!

यदि आप कंप्यूटर प्रौद्योगिकी के इतिहास को पीछे मुड़कर देखें, तो आप पाएंगे कि सभी कंप्यूटर बूलियन गेट्स के आसपास डिज़ाइन किए गए हैं। हालाँकि, उन फाटकों को लागू करने के लिए उपयोग की जाने वाली प्रौद्योगिकियाँ पिछले कुछ वर्षों में नाटकीय रूप से बदल गई हैं। बहुत पहले इलेक्ट्रॉनिक गेट रिले का उपयोग करके बनाए गए थे । ये द्वार धीमे और भारी थे। वैक्यूम ट्यूब ने रिले को बदल दिया। ट्यूब बहुत तेज थे लेकिन वे उतने ही भारी थे, और वे इस समस्या से भी ग्रस्त थे कि ट्यूब जल जाती हैं (जैसे प्रकाश बल्ब )। एक बार जब ट्रांजिस्टर सिद्ध हो गए (1947 में ट्रांजिस्टर का आविष्कार किया गया), कंप्यूटर ने असतत ट्रांजिस्टर से बने गेट का उपयोग करना शुरू कर दिया. ट्रांजिस्टर के कई फायदे थे: ट्यूब या रिले की तुलना में उच्च विश्वसनीयता, कम बिजली की खपत और छोटे आकार। ये ट्रांजिस्टर असतत उपकरण थे, जिसका अर्थ है कि प्रत्येक ट्रांजिस्टर एक अलग उपकरण था। प्रत्येक एक मटर के आकार के बारे में एक छोटी धातु के डिब्बे में आया था जिसमें तीन तार जुड़े हुए थे। गेट बनाने में तीन या चार ट्रांजिस्टर और कई प्रतिरोधक और डायोड लग सकते हैं।

1960 के दशक की शुरुआत में, एकीकृत सर्किट (ICs) का आविष्कार किया गया था। सिलिकॉन "चिप्स" पर ट्रांजिस्टर, प्रतिरोधक और डायोड एक साथ निर्मित किए जा सकते हैं। इस खोज ने SSI (लघु पैमाने पर एकीकरण) IC को जन्म दिया। एक SSI IC में आमतौर पर सिलिकॉन की 3-मिमी-वर्ग चिप होती है, जिस पर शायद 20 ट्रांजिस्टर और कई अन्य घटकों को उकेरा गया होता है। एक विशिष्ट चिप में चार या छह अलग-अलग द्वार हो सकते हैं। इन चिप्स ने कंप्यूटर के आकार को लगभग 100 गुना कम कर दिया और उन्हें बनाना बहुत आसान बना दिया।

जैसे-जैसे चिप निर्माण तकनीकों में सुधार हुआ, एक ही चिप पर अधिक से अधिक ट्रांजिस्टर खोदे जा सकते थे। इसने MSI (मध्यम पैमाने के एकीकरण) चिप्स को सरल घटकों से युक्त किया, जैसे कि पूर्ण योजक, कई द्वारों से बना। फिर एलएसआई (बड़े पैमाने पर एकीकरण) ने डिजाइनरों को एक साधारण माइक्रोप्रोसेसर के सभी घटकों को एक चिप पर फिट करने की अनुमति दी । 8080 प्रोसेसर , 1974 में इंटेल द्वारा जारी की है, पहली व्यावसायिक रूप से सफल एकल चिप माइक्रोप्रोसेसर था। यह एक एलएसआई चिप थी जिसमें 4,800 ट्रांजिस्टर थे। वीएलएसआई (बहुत बड़े पैमाने पर एकीकरण) ने तब से लगातार ट्रांजिस्टर की संख्या में वृद्धि की है। पहला पेंटियम प्रोसेसर 1993 में 3.2 मिलियन ट्रांजिस्टर के साथ जारी किया गया था, और वर्तमान चिप्स में 20 मिलियन तक ट्रांजिस्टर हो सकते हैं।

गेट्स के साथ प्रयोग करने के लिए, हम समय में थोड़ा पीछे जाने वाले हैं और SSI IC का उपयोग करेंगे। ये चिप्स अभी भी व्यापक रूप से उपलब्ध हैं और अत्यंत विश्वसनीय और सस्ती हैं। आप उनके साथ अपनी इच्छानुसार कुछ भी बना सकते हैं, एक समय में एक गेट। हम जिन विशिष्ट IC का उपयोग करेंगे, वे TTL नामक परिवार के हैं (ट्रांजिस्टर ट्रांजिस्टर लॉजिक, जिसका नाम IC पर गेट्स की विशिष्ट वायरिंग के लिए रखा गया है)। हम जिन चिप्स का उपयोग करेंगे वे सबसे आम टीटीएल श्रृंखला से हैं, जिन्हें 7400 श्रृंखला कहा जाता है । श्रृंखला में शायद 100 अलग-अलग एसएसआई और एमएसआई चिप्स हैं, जो सरल और गेट्स से लेकर एएलयू (अंकगणित तर्क इकाइयों) को पूरा करने के लिए हैं।

7400-श्रृंखला के चिप्स डीआईपी (दोहरी इनलाइन पैकेज) में रखे गए हैं। जैसा कि दाईं ओर चित्रित किया गया है, एक डीआईपी एक छोटा प्लास्टिक पैकेज है जिसमें 14, 16, 20 या 24 छोटी धातु होती है जो अंदर से फाटकों को कनेक्शन प्रदान करने के लिए इससे निकलती है। इन फाटकों से कुछ बनाने का सबसे आसान तरीका चिप्स को सोल्डरलेस ब्रेडबोर्ड पर रखना है। ब्रेडबोर्ड आपको तार के टुकड़ों को बोर्ड पर कनेक्शन छेद में प्लग करके बस चीजों को एक साथ तार करने देता है।

सभी इलेक्ट्रॉनिक फाटकों को विद्युत शक्ति के स्रोत की आवश्यकता होती है। टीटीएल गेट ऑपरेशन के लिए 5 वोल्ट का उपयोग करते हैं । चिप्स इस वोल्टेज के बारे में काफी विशिष्ट हैं, इसलिए हम टीटीएल चिप्स के साथ काम करते समय एक साफ, विनियमित 5-वोल्ट बिजली की आपूर्ति का उपयोग करना चाहेंगे। कुछ अन्य चिप परिवार, जैसे कि सीएमओएस चिप्स की 4000 श्रृंखला, उनके द्वारा उपयोग किए जाने वाले वोल्टेज के बारे में बहुत कम विशिष्ट हैं। सीएमओएस चिप्स का अतिरिक्त लाभ यह है कि वे बहुत कम बिजली का उपयोग करते हैं। हालांकि, वे स्थैतिक बिजली के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं, और यह उन्हें कम विश्वसनीय बनाता है जब तक कि आपके पास काम करने के लिए एक स्थिर-मुक्त वातावरण न हो। इसलिए, हम यहां टीटीएल के साथ रहेंगे।

अपने उपकरण को असेंबल करना

एक रोकनेवाला और एक एलईडी

टीटीएल गेट्स के साथ खेलने के लिए, आपके पास कई उपकरण होने चाहिए। यहां एक सूची दी गई है कि आपको क्या खरीदना होगा:

  • एक ब्रेडबोर्ड
  • एक वोल्ट-ओम मीटर (जिसे मल्टीमीटर भी कहा जाता है )
  • एक तर्क जांच (वैकल्पिक)
  • एक विनियमित 5-वोल्ट बिजली की आपूर्ति
  • प्रयोग करने के लिए टीटीएल चिप्स का एक संग्रह
  • कई एल ई डी ( प्रकाश उत्सर्जक डायोड ) फाटकों के आउटपुट देखने के लिए
  • एल ई डी के लिए कई प्रतिरोधक
  • कुछ तार (20 से 28 गेज) चीजों को एक साथ जोड़ने के लिए

इन भागों की कीमत एक साथ $40 और $60 या तो के बीच हो सकती है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि आप उन्हें कहाँ प्राप्त करते हैं।

आइए इन भागों से परिचित होने के लिए इन भागों के बारे में कुछ विवरण देखें:

  • जैसा कि पिछले पृष्ठ पर बताया गया है, ब्रेडबोर्ड एक ऐसा उपकरण है जो आपके सर्किट को तार-तार करना आसान बनाता है।
  • एक वाल्ट ओम मीटर आप आसानी से वोल्टेज और वर्तमान आकलन कर सकते हैं। हम इसका उपयोग यह सुनिश्चित करने के लिए करेंगे कि हमारी बिजली आपूर्ति सही वोल्टेज का उत्पादन कर रही है।
  • तर्क जांच वैकल्पिक है। यह एक तार की स्थिति (1 या 0) का परीक्षण करना आसान बनाता है, लेकिन आप एक एलईडी के साथ भी ऐसा ही कर सकते हैं।
  • ऊपर वर्णित भागों में से, 5-वोल्ट बिजली आपूर्ति को छोड़कर सभी आसान हैं । कोई भी साधारण, सस्ते 5-वोल्ट विनियमित बिजली की आपूर्ति नहीं बेचता है। इसलिए आपके पास दो विकल्प हैं। आप या तो Jameco ( वीडियो गेम जैसी किसी चीज़ के लिए ) से अतिरिक्त बिजली की आपूर्ति खरीद सकते हैं और उससे 5-वोल्ट की आपूर्ति का उपयोग कर सकते हैं, या आप थोड़ा पावर-क्यूब ट्रांसफार्मर का उपयोग कर सकते हैं और फिर स्वयं नियामक का निर्माण कर सकते हैं। हम नीचे दोनों विकल्पों के माध्यम से बात करेंगे।
  • एक एलईडी ( प्रकाश उत्सर्जक डायोड ) एक मिनी लाइट बल्ब है । गेट के आउटपुट को देखने के लिए आप एल ई डी का उपयोग करते हैं।
  • हम एल ई डी की सुरक्षा के लिए प्रतिरोधों का उपयोग करेंगे । यदि आप प्रतिरोधों का उपयोग करने में विफल रहते हैं, तो एल ई डी तुरंत जल जाएंगे।

यह उपकरण उस तरह का सामान नहीं है जो आपको कोने की दुकान पर मिलने वाला है। हालाँकि, इन भागों को प्राप्त करना कठिन नहीं है। ऊपर सूचीबद्ध घटकों को खरीदने का प्रयास करते समय आपके पास कुछ विकल्प होते हैं:

  1. वायरलेस झोंपड़ी
  2. एक स्थानीय इलेक्ट्रॉनिक्स भागों की दुकान - अधिकांश प्रमुख शहरों में इलेक्ट्रॉनिक्स भागों के स्टोर हैं, और कई शहरों में अच्छे अधिशेष इलेक्ट्रॉनिक्स स्टोर हैं। यदि आप अपने क्षेत्र में एक अच्छा अधिशेष स्टोर ढूंढ सकते हैं जो लोगों को अपना सामान बनाने के लिए पूरा करता है, तो आपको सोने की खान मिल गई है।
  3. Jameco - Jameco जैसा मेल-ऑर्डर हाउस दशकों से व्यवसाय में है, इसकी अच्छी इन्वेंट्री और अच्छी कीमतें हैं। (उनका पीडीएफ कैटलॉग डाउनलोड करना सुनिश्चित करें या उनसे एक पेपर कैटलॉग प्राप्त करें - इससे वेब साइट को पार करना बहुत आसान हो जाता है।)

टिप्पणियाँ

  • * Jameco में "मिश्रित एलईडी" (या ग्रैब बैग) भी हैं जो प्रति-एलईडी आधार पर बहुत सस्ते हैं। चारों ओर देखें और देखें कि क्या उपलब्ध है। यह एक ऐसी जगह है जहां एक सरप्लस इलेक्ट्रॉनिक्स की दुकान की कीमत काफी बेहतर होगी।
  • यदि आप Jameco में खरीदारी कर रहे हैं, तो हो सकता है कि आप प्रत्येक चिप के दो या तीन चिप प्राप्त करना चाहें -- उनकी कीमत केवल लगभग 30 सेंट है। आप अतिरिक्त 7805 या दो भी खरीदना चाहेंगे।
  • आपको वायर कटर और वायर स्ट्रिपर्स की एक जोड़ी की भी आवश्यकता होगी । एक चुटकी में, आप कैंची और अपने नाखूनों का उपयोग कर सकते हैं, लेकिन उचित उपकरण होने से यह आसान हो जाता है। आप Jameco, Wal-mart, Radio Shack, और कई अन्य स्थानों पर वायर कटर और वायर स्ट्रिपर्स प्राप्त कर सकते हैं। मुझे यह भी पता चलता है कि सुई नाक सरौता की एक छोटी जोड़ी कई बार मददगार होती है।

पावर सप्लाय

टीटीएल चिप्स के साथ काम करने के लिए आपको निश्चित रूप से एक विनियमित 5-वोल्ट बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होगी । जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, न तो रेडियो झोंपड़ी और न ही जैमेको एक मानक, सस्ती 5-वोल्ट विनियमित बिजली आपूर्ति की पेशकश करते हैं। आपके पास एक विकल्प है कि आप Jameco से पार्ट नंबर 116089 जैसा कुछ खरीदें। यह एक पुराने अटारी वीडियो गेम से 5-वोल्ट बिजली की आपूर्ति है। यदि आप Jameco कैटलॉग में देखते हैं, तो आप पाएंगे कि उनके पास इस तरह की लगभग 20 अलग-अलग अतिरिक्त बिजली की आपूर्ति है, जो सभी प्रकार के वोल्टेज और एम्परेज का उत्पादन करती है । आप की जरूरत है 5 वोल्ट पर कम से कम 0.3 amps(३०० मिलीएम्प्स) -- आपको २ एम्पीयर से अधिक की आवश्यकता नहीं है, इसलिए अपनी आवश्यकता से अधिक बिजली की आपूर्ति न खरीदें। आप जो कर सकते हैं वह है बिजली की आपूर्ति खरीदना, फिर कनेक्टर को काट देना और 5-वोल्ट और जमीन के तारों तक पहुंच प्राप्त करना। यह ठीक काम करेगा, और शायद सबसे आसान रास्ता है। आप यह सुनिश्चित करने के लिए अपने वोल्ट मीटर (नीचे देखें) का उपयोग कर सकते हैं कि बिजली की आपूर्ति आपके लिए आवश्यक वोल्टेज का उत्पादन करती है।

आपका विकल्प एक छोटे से बिजली-घन ट्रांसफार्मर से 5-वोल्ट की आपूर्ति का निर्माण करना है । आपको एक ट्रांसफॉर्मर की आवश्यकता है जो 100 मिलीमीटर या उससे अधिक पर 7 से 12 डीसी वोल्ट का उत्पादन करता है । ध्यान दें कि:

  • ट्रांसफार्मर को डीसी वोल्टेज का उत्पादन करना चाहिए।
  • यह 7 से 12 वोल्ट का उत्पादन करना चाहिए।
  • यह १०० मिलीएम्प्स (०.१ एएमपीएस) या अधिक का उत्पादन करना चाहिए।

हो सकता है कि आपके पास एक पुराना पड़ा हो जिसका आप उपयोग कर सकते हैं - कवर पर छाप पढ़ें और सुनिश्चित करें कि यह तीनों आवश्यकताओं को पूरा करता है। यदि नहीं, तो आप Radio Shack या Jameco से ट्रांसफॉर्मर खरीद सकते हैं।

रेडियो झोंपड़ी एक 9-वोल्ट 300-मिलीएम्प ट्रांसफॉर्मर (भाग संख्या 273-1455) बेचता है। Jameco में 7.5-वोल्ट 300-मिलीएम्प मॉडल (भाग संख्या 149964) है। ट्रांसफार्मर से कनेक्टर को क्लिप करें और दो तारों को अलग करें। दोनों तारों से लगभग एक सेंटीमीटर इन्सुलेशन पट्टी करें। अब ट्रांसफॉर्मर को प्लग इन करें (एक बार प्लग इन हो जाने के बाद, ट्रांसफॉर्मर के दो तारों को कभी भी एक-दूसरे को छूने न दें या आप ट्रांसफॉर्मर को जलाकर बर्बाद कर सकते हैं)। वोल्टेज मापने के लिए अपने वोल्ट मीटर (नीचे देखें) का प्रयोग करें। आप यह सुनिश्चित करना चाहते हैं कि ट्रांसफार्मर लगभग बताए गए वोल्टेज का उत्पादन कर रहा है (यह दो के कारक जितना अधिक हो सकता है - यह ठीक है)। आपका ट्रांसफॉर्मर बैटरी की तरह काम कर रहा हैआपके लिए, इसलिए आप यह भी निर्धारित करना चाहते हैं कि कौन सा तार ऋणात्मक है और कौन सा धनात्मक है। वोल्ट मीटर के ब्लैक और रेड लीड को ट्रांसफार्मर के तारों तक यादृच्छिक रूप से हुक करें और देखें कि मापा वोल्टेज सकारात्मक या नकारात्मक है या नहीं। यदि यह नकारात्मक है, तो लीड को उलट दें। अब आप जानते हैं कि जिस तार से ब्लैक लेड जुड़ा होता है वह ऋणात्मक (जमीन) तार होता है, जबकि दूसरा धनात्मक तार होता है।

वोल्ट-ओम मीटर का उपयोग करना

वोल्ट-ओम मीटर (मल्टीमीटर) वोल्टेज, करंट और प्रतिरोध को मापता है। इसमें दो "लीड" (तार), एक काला और एक लाल होता है। हम अभी मीटर के साथ क्या करना चाहते हैं, यह सीखना है कि वोल्टेज को कैसे मापना है। ऐसा करने के लिए, खेलने के लिए एए, सी या डी बैटरी ढूंढें (मृत नहीं)। हम इसे वोल्टेज स्रोत के रूप में उपयोग करेंगे।

हर मीटर अलग होता है, लेकिन सामान्य तौर पर, बैटरी के वोल्टेज को मापने के लिए तैयार होने के चरण यहां दिए गए हैं:

  1. अपना ब्लैक टेस्ट लीड लें और इसे चिह्नित छेद में डालें (मीटर पर निर्भर करता है) "कॉमन," "कॉम," "ग्राउंड," "जीएनडी" या "-" (माइनस)।
  2. अपना लाल परीक्षण लीड लें और इसे चिह्नित छेद में डालें (मीटर पर निर्भर करता है) "वोल्ट," "वी," "पॉज़" या "+" (प्लस)। कुछ मीटरों में रेड लेड के लिए कई छेद होते हैं -- सुनिश्चित करें कि आप वोल्ट के लिए एक का उपयोग करते हैं।
  3. डायल को "डीसी वोल्ट" अनुभाग में बदलें। इस खंड में आमतौर पर कई वोल्टेज रेंज उपलब्ध होंगी - मेरे मीटर पर, रेंज 2.5 वोल्ट, 50 वोल्ट, 250 वोल्ट और 1,000 वोल्ट हैं (फैंसी ऑटो-रेंजिंग मीटर आपके लिए स्वचालित रूप से सीमा निर्धारित कर सकते हैं)। आपके मीटर की रेंज समान होगी। बैटरी में 1.25 वोल्ट का वोल्टेज होगा, इसलिए निकटतम वोल्टेज 1.25 वोल्ट से अधिक का पता लगाएं। मेरे मामले में, वह 2.5 वोल्ट है।

अब, ब्लैक लेड को बैटरी के नेगेटिव टर्मिनल पर और रेड लेड को पॉज़िटिव टर्मिनल पर पकड़ें। आपको मीटर से 1.25 वोल्ट के करीब कुछ पढ़ने में सक्षम होना चाहिए। यह महत्वपूर्ण है कि आप ब्लैक लेड को नेगेटिव और रेड लेड को पॉजिटिव पर हुक करें और ऐसा करने की आदत में रहें। अब आप अपनी बिजली आपूर्ति का परीक्षण करने के लिए भी मीटर का उपयोग कर सकते हैं। यदि आवश्यक हो तो वोल्टेज रेंज बदलें और फिर ब्लैक लेड को जमीन से और रेड लेड को जिसे आप सकारात्मक 5-वोल्ट तार मानते हैं, से कनेक्ट करें। मीटर को 5 वोल्ट पढ़ना चाहिए।

नियामक का निर्माण

नियामक बनाने के लिए, आपको तीन भागों की आवश्यकता है:

  • TO-220 मामले में 7805 5-वोल्ट वोल्टेज नियामक (रेडियो झोंपड़ी भाग संख्या 276-1770)
  • दो इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर, कहीं भी १०० और १,००० माइक्रोफ़ारड के बीच (विशिष्ट रेडियो झोंपड़ी भाग संख्या २७२-९५८)

7805 7 और 30 वोल्ट के बीच वोल्टेज लेता है और इसे ठीक 5 वोल्ट तक नियंत्रित करता है। पहला कैपेसिटर ट्रांसफॉर्मर से आने वाली किसी भी तरंग को बाहर निकालता है ताकि 7805 को एक स्मूथ इनपुट वोल्टेज प्राप्त हो, और दूसरा कैपेसिटर 7805 से लगातार आउटपुट सुनिश्चित करने के लिए लोड बैलेंसर के रूप में कार्य करता है।

तीन लीड हैं, बाएं से दाएं, इनपुट वोल्टेज (7 से 30 वोल्ट), जमीन और आउटपुट वोल्टेज (5 वोल्ट)।

7805 में तीन लीड हैं। यदि आप सामने से ७८०५ को देखते हैं (उस पर छपाई के साथ पक्ष), तीन लीड हैं, बाएं से दाएं, इनपुट वोल्टेज (7 से 30 वोल्ट), जमीन , और आउटपुट वोल्टेज (5 वोल्ट)।

नियामक को ट्रांसफार्मर से जोड़ने के लिए, आप इस कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग कर सकते हैं।

दो कैपेसिटर समानांतर रेखाओं द्वारा दर्शाए जाते हैं। "+" चिह्न इंगित करता है कि इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर ध्रुवीकृत हैं : इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर पर एक सकारात्मक और नकारात्मक टर्मिनल होता है (जिनमें से एक को चिह्नित किया जाएगा)। जब आप संधारित्र स्थापित करते हैं तो आपको यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता होती है कि आपको ध्रुवीयता सही मिले।

आप इस रेगुलेटर को अपने ब्रेडबोर्ड पर बना सकते हैं । ऐसा करने के लिए, आपको यह समझने की जरूरत है कि ब्रेडबोर्ड को आंतरिक रूप से कैसे तार-तार किया जाता है।

ब्रेडबोर्ड के बाहरी किनारों पर बोर्ड की लंबाई से चलने वाले टर्मिनलों की दो पंक्तियाँ हैं। ये सभी टर्मिनल आंतरिक रूप से जुड़े हुए हैं। आमतौर पर, आप उनमें से एक के नीचे +5 वोल्ट चलाते हैं और दूसरे को नीचे गिराते हैं। बोर्ड के केंद्र के नीचे एक चैनल है। चैनल के दोनों ओर पांच परस्पर जुड़े हुए टर्मिनलों के सेट हैं । इंटरकनेक्शन देखने के लिए आप अपने वोल्ट-ओम मीटर का उपयोग कर सकते हैं। मीटर के डायल को उसकी ओम सेटिंग पर सेट करें, और फिर ब्रेडबोर्ड में अलग-अलग बिंदुओं पर तारों को चिपका दें (मीटर के लिए टेस्ट लीड ब्रेडबोर्ड के छेद में फिट होने के लिए बहुत मोटे हैं)।

ओम सेटिंग में, मीटर प्रतिरोध को मापता है । यदि दो बिंदुओं के बीच संबंध है तो प्रतिरोध शून्य होगा (इसे देखने के लिए लीड को एक साथ स्पर्श करें), और यदि कोई कनेक्शन नहीं है तो अनंत (इसे देखने के लिए लीड को अलग रखें)। जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, आप पाएंगे कि बोर्ड पर बिंदु वास्तव में आपस में जुड़े हुए हैं। कनेक्शन देखने का दूसरा तरीका ब्रेडबोर्ड के पीछे स्टिकर को थोड़ा पीछे खींचना है और धातु कनेक्टर को देखना है।

अब अपने नियामक के लिए भागों को कनेक्ट करें :

  1. ट्रांसफॉर्मर के ग्राउंड वायर को ब्रेडबोर्ड पर लंबी बाहरी पट्टियों में से एक से कनेक्ट करें।
  2. 7805 को पांच-छेद वाली पंक्तियों में से तीन में प्लग करें।
  3. जमीन को टर्मिनल स्ट्रिप से 7805 के मध्य लीड से एक तार से कनेक्ट करें - बस तार का एक छोटा टुकड़ा काट लें, दोनों सिरों को हटा दें और उन्हें प्लग इन करें।
  4. ट्रांसफॉर्मर से पॉजिटिव वायर को 7805 के लेफ्ट लीड (इनपुट) से कनेक्ट करें।
  5. ध्रुवीयता पर ध्यान देते हुए, संधारित्र को 7805 के बाएं लीड से जमीन से कनेक्ट करें।
  6. 7805 के 5-वोल्ट लीड को ब्रेडबोर्ड पर दूसरी लंबी बाहरी टर्मिनल पट्टी से कनेक्ट करें।
  7. दूसरे कैपेसिटर को 5-वोल्ट और ग्राउंड स्ट्रिप्स के बीच कनेक्ट करें।

आपने अपना नियामक बनाया है। यह ऐसा दिखाई दे सकता है जब आप कर रहे हों (दो विचार):

दोनों आंकड़ों में, ट्रांसफॉर्मर की लाइनें बाईं ओर से आती हैं। आप देख सकते हैं कि ट्रांसफॉर्मर की ग्राउंड लाइन सीधे ग्राउंड स्ट्रिप से जुड़ी हुई है, जो नीचे की तरफ बोर्ड की लंबाई से चलती है। शीर्ष पट्टी +5 वोल्ट की आपूर्ति करती है और सीधे 7805 के +5 पिन से जुड़ी होती है। बायां संधारित्र ट्रांसफार्मर वोल्टेज को फ़िल्टर करता है, जबकि दायां संधारित्र 7805 द्वारा उत्पादित +5 वोल्ट को फ़िल्टर करता है। एलईडी +5 और के बीच जुड़ता है ग्राउंड स्ट्रिप्स, रेसिस्टर के माध्यम से, और आपको यह बताता है कि बिजली की आपूर्ति "चालू" है।

ट्रांसफॉर्मर में प्लग करें और 7805 के इनपुट और आउटपुट वोल्टेज को मापें। आपको 7805 में से ठीक 5 वोल्ट आना चाहिए, और आपका ट्रांसफॉर्मर जो भी वोल्टेज देता है वह अंदर जा रहा है। यदि आप नहीं करते हैं, तो तुरंत ट्रांसफॉर्मर को डिस्कनेक्ट करें और निम्न कार्य करें :

  • कैपेसिटर को बाहर निकालें। एक पल के लिए ट्रांसफॉर्मर को वापस प्लग करें और देखें कि क्या इससे कुछ बदला है।
  • सुनिश्चित करें कि जमीन के तार और ट्रांसफार्मर से सकारात्मक तार उलटे नहीं हैं (यदि वे हैं, तो संभावना है कि 7805 बहुत गर्म है, और संभवतः तला हुआ है)।
  • सुनिश्चित करें कि ट्रांसफॉर्मर किसी भी वोल्टेज को डिस्कनेक्ट करके और इसे अपने वोल्ट मीटर से जांच कर किसी भी वोल्टेज का उत्पादन कर रहा है। यह कैसे करना है यह जानने के लिए पिछला पृष्ठ देखें ।

एक बार जब आप रेगुलेटर से 5 वोल्ट निकलते हुए देखते हैं, तो आप इसका और परीक्षण कर सकते हैं और देख सकते हैं कि यह एक एलईडी को जोड़कर चालू है। आपको श्रृंखला में एक एलईडी और एक रोकनेवाला कनेक्ट करने की आवश्यकता है - कुछ ऐसा जो आपके ब्रेडबोर्ड पर करना आसान है। आपको रोकनेवाला का उपयोग करना चाहिए या एलईडी तुरंत जल जाएगी। रोकनेवाला के लिए एक अच्छा मूल्य 330 ओम है, हालांकि 200 और 500 ओम के बीच कुछ भी ठीक काम करेगा। एलईडी, डायोड होने के कारण, एक ध्रुवता होती है, इसलिए यदि आपकी एलईडी प्रकाश नहीं करती है, तो लीड को उलटने का प्रयास करें और देखें कि क्या इससे मदद मिलती है।

ऐसा लग सकता है कि बिजली की आपूर्ति को तार-तार करने और काम करने के लिए हमें भारी परेशानी का सामना करना पड़ा है। लेकिन आपने इस प्रक्रिया में कुछ चीजें सीखी हैं। अब हम बूलियन गेट्स के साथ प्रयोग कर सकते हैं!

बूलियन गेट्स के साथ खेलना

यदि आपने अपने भागों को ऑर्डर करने के लिए पिछले पृष्ठ पर तालिका का उपयोग किया है, तो आपके पास छह अलग-अलग चिप्स होने चाहिए जिनमें छह अलग-अलग प्रकार के द्वार हों:

  • 7400 - नंद (प्रति चिप चार द्वार)
  • ७४०२ - NOR (प्रति चिप चार द्वार)
  • ७४०४ - नहीं (छह गेट प्रति चिप)
  • ७४०८ - और (प्रति चिप चार द्वार)
  • ७४३२ - या (प्रति चिप चार द्वार)
  • ७४८६ - एक्सओआर (प्रति चिप चार द्वार)
इस आंकड़े में, चिप पिन 14 (लाल तार) पर +5 वोल्ट और पिन 7 (काले तार) पर जमीन प्राप्त कर रहा है। रोकनेवाला पिन 3 छोड़ता है और एलईडी से जुड़ता है, जो जमीन से भी जुड़ा होता है। गेट का प्रयोग करने के लिए तारों को +5 और जमीन से गेट के ए और बी इनपुट से कनेक्ट करें।

आइए 7408 और चिप से शुरू करें । यदि आप चिप को देखते हैं, तो सामान्य रूप से पिन 1 पर एक बिंदु होगा, या चिप के पिन 1 छोर पर एक इंडेंटेशन होगा, या पिन 1 को इंगित करने के लिए कोई अन्य अंकन होगा। चिप को ब्रेडबोर्ड में दबाएं ताकि यह केंद्र चैनल को फैलाए . आप आरेखों से देख सकते हैं कि सभी चिप्स पर, पिन 7 को जमीन से और पिन 14 को +5 वोल्ट से कनेक्ट होना चाहिए। तो उन दो पिनों को ठीक से कनेक्ट करें। (यदि आप उन्हें पीछे की ओर जोड़ते हैं तो आप चिप को जला देंगे, इसलिए उन्हें पीछे की ओर न जोड़ें। यदि आप गलती से किसी चिप को जला देते हैं, तो उसे फेंक दें ताकि आप इसे अपने अच्छे भागों से भ्रमित न करें।) अब एक एलईडी कनेक्ट करें और चिप और जमीन के पिन 3 के बीच रोकनेवाला। एलईडी को प्रकाश करना चाहिए। यदि नहीं, तो एलईडी को उल्टा कर दें ताकि वह रोशनी करे। आपका आईसी इस तरह दिखना चाहिए:

यहाँ क्या हो रहा है। टीटीएल में, +5 बाइनरी "1" का प्रतिनिधित्व करता है और ग्राउंड बाइनरी "0" का प्रतिनिधित्व करता है। यदि किसी गेट से इनपुट पिन किसी चीज से जुड़ा नहीं है, तो यह " ऊंचा तैरता है ", जिसका अर्थ है कि गेट एक धारणा बनाता है कि पिन पर 1 है। तो AND गेट को A और B दोनों इनपुट पर 1s देखना चाहिए, जिसका अर्थ है कि पिन 3 पर आउटपुट 5 वोल्ट डिलीवर कर रहा है। तो एलईडी रोशनी। यदि आप चिप पर 1 या 2 या दोनों पिन लगाते हैं, तो एलईडी बुझ जाएगी। यह AND गेट के लिए मानक व्यवहार है, जैसा कि हाउ बूलियन लॉजिक वर्क्स में वर्णित है ।

अन्य फाटकों को अपने ब्रेडबोर्ड पर जोड़कर देखें और देखें कि वे सभी बूलियन तर्क लेख में तर्क तालिकाओं के अनुसार व्यवहार करते हैं । फिर कुछ और जटिल करने की कोशिश करें। उदाहरण के लिए, एक्सओआर गेट , या पूर्ण योजक के क्यू बिट को तार दें , और देखें कि वे अपेक्षा के अनुरूप व्यवहार करते हैं।

इसे बनाओ!

सिद्धांत रूप में, अब आपके पास मूलभूत ज्ञान है जो आपको किसी भी डिजिटल डिवाइस को बनाने के लिए आवश्यक है। आप इस लेख में चर्चा किए गए मूल द्वारों को ले सकते हैं और कुछ भी बना सकते हैं। हालाँकि, बड़े पैमाने के उपकरणों का उपयोग करना अक्सर अधिक सुविधाजनक होता है ताकि आपको ALU जैसी सामान्य चीज़ बनाने के लिए 50 चिप्स को संयोजित करने की आवश्यकता न हो । जटिल सिस्टम बनाने के लिए फाटकों को संयोजित करने के विभिन्न तरीकों के उदाहरण देखना भी सहायक होता है।

यदि आप किसी बड़े प्रोजेक्ट पर काम करना चाहते हैं, तो आप डिजिटल घड़ी कैसे काम करते हैं में वर्णित डिजिटल घड़ी बनाने का प्रयास कर सकते हैं । यदि आप टीटीएल उपकरणों के बारे में अधिक जानना चाहते हैं, तो निम्नलिखित पुस्तकें सहायक होंगी:

आप बस कुछ आईसी और कुछ रचनात्मकता के साथ जो कुछ भी बना सकते हैं उस पर आप चकित होंगे। इसके साथ मजे करो!

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