Wie baut man ein UND-Gatter mit Transistoren?

Ich bin ganz neu auf dem Gebiet der Elektronik. Besonders zur digitalen Elektronik.

Ich versuche, eine UND-Gatter-Schaltung mit Transistoren, Schaltern und LEDs herzustellen. Ich habe folgende Schaltung ausprobiert:

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Aber es gibt ein Problem bei der Simulation dieser Schaltung.

SW1     |     SW2     |     LED
OFF     |     OFF     |     OFF
OFF     |     ON      |     80%
ON      |     OFF     |     20%
ON      |     ON      |     100%

Wie Sie sehen können, ist die oben erwähnte Wahrheitstabelle kein UND-Gatter, sondern sieht eher aus wie ein ODER-Gatter. Also, was ist mein Fehler??

Setzen Sie Pulldown-Widerstände auf die Basis jedes Transistors - vielleicht etwa 10k. Ich sehe auch keinen Sinn für R3.
@PeterSmith Ich habe versucht, das zu tun, aber ich bekomme immer noch nicht die perfekte Ausgabe. Ich meine, wenn SW1 und SW2 ausgeschaltet sind, ist die LED AUS, wenn SW1 eingeschaltet ist und SW2 ausgeschaltet ist, ist die LED ausgeschaltet, aber wenn SW1 ausgeschaltet und SW2 eingeschaltet ist, ist die LED eingeschaltet.
Sie werden wahrscheinlich bessere Ergebnisse mit der LED "über" den Transistoren (am Kollektor von Q1) erzielen, als sie mit einem Emitterfolger anzusteuern. Fügen Sie auch einen ziemlich starken Pulldown an ihren Basen hinzu, um die Offness sicherzustellen. In Ihrer aktuellen Konfiguration fließt, sobald SW2eingeschaltet ist, ein Teil Q2des Basisstroms von durch die LED und leuchtet sie auf.

Antworten (3)

Also, was ist mein Fehler??

Der Fehler, den Sie gemacht haben, ist, dass der durch SW2 fließende Strom durch die Basis und aus dem Emitter und dann durch die LED fließt. Ein BJT hat einen Basis-Emitter-Übergang, der eine in Durchlassrichtung vorgespannte Diode ist.

Wenn Sie stattdessen MOSFETs verwenden, hätten Sie dieses Problem nicht, da das Gate von der Source isoliert ist.

Nach Ihrer Antwort habe ich versucht, 2N7000 (MOSFET) anstelle von 2N2222 (BJT) zu verwenden. Aber egal, ob ich meine Schalter ein- oder ausgeschaltet habe, die LED leuchtet. Warum tut es das??
Weil Sie an jedem Gate Pull-Down-Widerstände gegen Masse benötigen. Wenn der Schalter öffnet, bleibt die Gate-Source-Spannung wegen der Kapazität bestehen.
Das habe ich auch gerade probiert, aber es macht trotzdem keinen Unterschied
Ich sollte erwähnen, dass ich R3 entfernt und die Position von R4 und LED vertauscht habe.
Vielleicht haben Sie die Mosfets falsch angeschlossen - für mich hört sich das nach einer Source:Drain-Umkehrung an. Mittlerer Pin ist natürlich Gate, aber einige Fets sind anders als andere.
Ich gab der Quelle eine positive Versorgung und eine negative Versorgung der Quelle. Ist es richtig?
Ich denke, Drain als Collector und Source als Emitter. Habe ich recht?
Ja, das ist richtig, aber haben Sie die Pinbelegung aus dem Datenblatt überprüft?
Ja, habe ich. Immer noch keine Ahnung, was hier los ist. Ich habe auch Schaltungssimulation verwendet. Da verstehe ich es richtig. Aber wenn ich die gleichen Prinzipien für den Aufbau einer tatsächlichen Schaltung verwende, habe ich Probleme.
Hier ist die Live-Schaltungssimulation circuits.io/circuits/3777448-the-unnamed-circuit/edit
Ich muss es nicht sehen, um zu wissen, dass es funktionieren sollte. Es hört sich so an, als hätten Sie es irgendwie falsch implementiert - was passiert, wenn Sie Gate auf Source an einem der MOSFETs kurzschließen? Es hat keinen Sinn, den Schalter auf den kurzgeschlossenen umzulegen, da das Signal an die Quelle weitergeleitet wird. Ich bin gespannt, ob die LED erlischt.
Ich hab's. Das Datenblatt, das ich mir angesehen habe, war falsch. Ich meine, es wurden falsche Pinbelegungen angezeigt. Dann habe ich auf das Motorola-Datenblatt verwiesen und dort finde ich das richtige Pinout-Diagramm. Ich danke Ihnen für Ihre Hilfe. Ich werde die Antwort akzeptieren, nachdem ich eine neue Schaltung mithilfe des Motorola-Datenblatts implementiert habe. Vielen Dank noch mal.
Das machst du nie wieder LOL.
Ich habe eine neue Schaltung implementiert und sie funktioniert großartig. Vielen Dank für Ihre Zeit und Hilfe.

Die Vorwärtsspannung des BE-Übergangs von Q2, wenn SW2 gedrückt wird, lässt die LED leuchten.

Sie können unten versuchen,

  1. Verschieben Sie die Diode D1 zwischen den +ve-Anschluss der Stromversorgung und den Kollektor von Q1 (dh die Anode von D1 ist mit +9 V und die Kathode mit dem Kollektor von Q1 verbunden).
Das Problem bei dieser Lösung besteht darin, dass der Ausgang des Gatters invertiert wird, wenn mehr Logik angesteuert wird als beispielsweise eine LED.

Wie colin__s bereits in den Kommentaren angegeben hat, können Sie die LED am besten zum Kollektor des NPN-Transistors verschieben. Wenn Sie einen NPN-Transistor als Schalter verwenden, können Sie ihn am besten zum Herunterziehen des Stroms verwenden (verbinden Sie den Emitter mit dem niedrigsten Potenzial und das geschaltete Element mit dem Kollektor).

Außerdem kann eine LED normalerweise maximal 20 mA verarbeiten, daher würde ich den Vorwiderstand auf 470 erhöhen (so erhalten Sie einen niedrigeren Strom, (9 V - 1,6 V) / 470 = 15 mA)). Mit dem 300-Ohm-Widerstand wäre Ihr Strom > 20 mA.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Auf diese Weise leuchtet der durch den Basis-Emitter-Übergang fließende Strom die LED nicht auf, wenn nur einer der Schalter eingeschaltet ist.

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