Flip-flops usando transistores discretos: 7 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Olá pessoal, Agora vivemos no mundo digital. Mas o que é digital? Está longe do analógico? Eu vi muitas pessoas que acreditam que a eletrônica digital é diferente da eletrônica analógica e o analógico é um desperdício. Então aqui eu tornei isso instrutível para pessoas conscientes que acreditam que o digital é diferente da eletrônica analógica. Na realidade, a eletrônica digital e analógica são iguais, a eletrônica digital é apenas uma pequena parte da eletrônica analógica como a eletrônica no mundo da física. O digital é uma condição limitada do analógico. Basicamente, o analógico é melhor do que o digital, porque quando convertemos o sinal analógico em digital sua resolução diminui. Mas hoje usamos o digital, é só porque a comunicação digital é simples e menos interferências e barulhentas que a analógica. O armazenamento do digital é simples do que o analógico. A partir disso, obtemos que, o digital é apenas uma subdivisão ou uma condição limitada do mundo da eletrônica analógica.

Portanto, neste instrutível fiz as estruturas digitais básicas como flip-flops usando transistores discretos. Acredito que essa experiência definitivamente te ache diferente. OK. Vamos começar …

Etapa 1: O que é digital ???

Digital não é nada, é apenas um meio de comunicação. Em digital, representamos todos os dados em uns (nível de alta tensão no circuito ou Vcc) e zeros (baixa tensão no circuito ou GND). Mas em digital representamos os dados em todas as tensões entre o Vcc e o GND. Ou seja, é contínuo e o digital é discreto. Todas as medidas físicas são contínuas ou analógicas. Mas hoje em dia analisamos, calculamos, armazenamos esses dados apenas na forma digital ou discreta. É porque tem algumas vantagens únicas como imunidade a ruído, menos espaço de armazenamento etc.

Exemplo para digital e analógico

Considere um switch SPDT, uma extremidade conectada ao Vcc e a outra ao GND. Quando, movemos a chave de uma posição para outra, obtemos uma saída como esta Vcc, GND, Vcc, GND, Vcc, GND, … Este é o sinal digital. Agora substituímos a chave por um potenciômetro (resistor variável). Portanto, ao girar a ponta de prova, obtemos uma mudança contínua de tensão de GND para Vcc. Isso representa o sinal analógico. OK, entendi…

Etapa 2: Trava

Latch é o elemento básico de armazenamento de memória nos circuitos digitais. Ele armazena um bit de dados. É a menor unidade de dados. É um tipo de memória volátil porque seus dados armazenados desaparecem quando ocorre uma falha de energia. Apenas armazene os dados até que a fonte de alimentação esteja presente. Latch é o elemento básico em todas as memórias de flip-flop.

O vídeo acima mostra a trava conectada a uma placa de ensaio.

O diagrama de circuito acima mostra o circuito de trava básico. Ele contém dois transistores, cada base de transistor é conectada a outro coletor para obter um feedback. Este sistema de feedback ajuda a armazenar os dados nele. Os dados de entrada externa são fornecidos à base aplicando-se o sinal de dados a ela. Este sinal de dados substitui a tensão de base e os transistores se movem para o próximo estado estável e armazenam os dados. Por isso, também é conhecido como circuito biestável. Todos os resistores fornecidos para limitar o fluxo de corrente para a base e o coletor.

Para obter mais detalhes sobre a trava, visite meu blog, link fornecido abaixo,

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

Passo 3: Flip-flop D e Flip-flop T: Teoria

Estes são os chinelos comumente usados hoje em dia. Eles são usados na maioria dos circuitos digitais. Aqui discutimos sobre sua parte teórica. O flip-flop é o elemento prático de armazenamento de memória. A trava não é usada em circuitos, use apenas flip -flops. A trava sincronizada é o flip-flop. O relógio é um sinal de habilitação. Apenas o flip-flop lê os dados na entrada quando o relógio está na região ativa. Portanto, a trava é convertida em flip-flop adicionando um circuito de relógio na frente da trava. Estes são diferentes tipos de acionamento de nível e acionamento de borda. Aqui, discutimos sobre o disparo de borda porque é usado principalmente em circuitos digitais.

Flip-flop D

Neste flip-flop, a saída copia os dados de entrada. Se a entrada for 'um', a saída será sempre 'um'. Se a entrada for 'zero', então a saída sempre será 'zero'. A tabela verdade dada na imagem acima. O diagrama de circuito indica o flip-flop d discreto.

Flip-flop T

Neste flip-flop, os dados de saída não mudam quando a entrada está no estado 'zero'. Os dados de saída alternam quando os dados de entrada são 'um'. Isso é 'zero' para 'um' e 'um' para 'zero'. A tabela de verdade fornecida acima.

Para mais detalhes sobre flip-flops. Visite meu blog. Link fornecido abaixo,

0creativeengineering0.blogspot.com/

Etapa 4: D Flip-Flop

O diagrama de circuito acima mostra o D flip-flop. É prático. Aqui, os 2 transistores T1 e T2 funcionam como trava (discutido anteriormente) e o transistor T3 é usado para acionar o LED. Caso contrário, a corrente consumida pelo LED altera as tensões na saída Q. O quarto transistor é usado para controlar os dados de entrada. Ele passa os dados apenas quando sua base está em alto potencial. Sua tensão de base é gerada pelo circuito diferenciador criado com o uso de capacitores e resistores. Ele converte o sinal do relógio de onda quadrada de entrada em picos agudos. Ele cria o transistor para ligar apenas em um instante. Este é o trabalho.

O vídeo mostra seu funcionamento e teoria.

Para obter mais detalhes sobre seu funcionamento, visite meu BLOG, link fornecido abaixo, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/03/what-is-d-flip-flop-using-discrete.html

Etapa 5: T flip-flop

O flip-flop T é feito de flip-flop D. Para isso, conecte a entrada de dados à saída complementar Q '. Portanto, seu estado de saída muda automaticamente (alterna) quando o relógio é aplicado. O diagrama do circuito é fornecido acima. O circuito contém um capacitor extra e um resistor. O capacitor é usado para introduzir um atraso entre a saída e a entrada (transistor de trava). Caso contrário, não funciona. Porque conectamos a saída do transistor à sua própria base. Então não funciona. Funciona apenas quando as duas tensões apresentam um intervalo de tempo. Este atraso é introduzido por este capacitor. Este capacitor é descarregado usando o resistor da saída Q. Caso contrário, não alterna. O Din conectado à saída complementar Q 'para fornecer os sinais de entrada de alternância. Então, por este processo, isso funciona muito bem.

Para obter mais detalhes sobre o circuito, visite meu BLOG, link fornecido abaixo, 0creativeengineering0.blogspot.com/2019/03/what-is-t-flip-flop-using-discrete.html

O vídeo acima também explica seu funcionamento e sua teoria.

Etapa 6: Planos Futuros

Aqui, completei os circuitos digitais básicos (circuitos sequenciais) usando transistores discretos. Eu amo os designs baseados em transistores. Fiz o projeto 555 discreto alguns meses depois. Aqui eu criei estes flip-flops para fazer um computador DIY discreto usando transistores. O computador discreto é meu sonho. Portanto, em meu próximo projeto, faço algum tipo de contadores e decodificadores usando transistores discretos. Isso virá em breve. Se você gosta, por favor, me apóie. OK. Obrigada.

Etapa 7: kits DIY

Olá, há uma boa notícia….

Eu pretendo projetar os kits DIY flip-flop D e T para você. Todos os entusiastas da eletrônica amam os circuitos baseados em transistores. Portanto, pretendo criar um flip-flop profissional (não um protótipo) para entusiastas de eletrônicos como você. Eu acreditava que você precisava disso. Por favor, dê suas opiniões. Por favor, responda para mim.

Eu não crio kits DIY antes. É meu primeiro planejamento. Se você me apoiar, definitivamente eu faço kits DIY de flip-flop discretos para você. OK.

Obrigado……….