DIY SR Latch aus Transistoren - Gunook

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2025-01-23 12:52

Ein SR-Latch ist eine Art Schaltung, die als "bistabil" bezeichnet wird. Bistabile Schaltungen haben zwei stabile Zustände, daher der Name BI-stabil. Eine der einfacheren Versionen dieser Art von Schaltung ist der SR-Latch, der für "Set/Reset Latch" steht. Der SR-Latch wird vor allem für den Speicher verwendet, da er nach der Auswahl eines Werts „zwischengespeichert“wird, sodass die Ausgänge gleich bleiben, wenn sich der Eingang nicht ändert oder die Eingänge ausgeschaltet werden.

Schritt 1: Design

Auf der höchsten Designebene haben wir zwei NOR-Gatter, die mit ihren Ausgängen mit einem der anderen Eingänge verbunden sind. Denken wir einmal darüber nach: Wenn der Ausgang bereits ist, dass Q 0 ist, dann aktivieren wir den S-Eingang, dann wäre der Ausgang des NOR-Gatters 0 (weil der Ausgang eines normalen ODER-Gatters 1 ist, wenn das eine, das andere oder beide Eingänge sind hoch), was, wenn R ausgeschaltet ist, das andere NOR-Gatter einschalten und den Q-Ausgang hoch ziehen würde. In diesem Zustand, in dem Q hoch ist, passiert nichts mit dem Ausgangszustand, wenn wir S aktivieren, da das untere NOR-Gatter bereits aktiv ist und das obere davon unberührt bleibt. Wenn wir jedoch in diesem Zustand den Reset-Eingang aktivieren, würde dasselbe, was bereits passiert ist, gespiegelt passieren und der Q-Ausgang wird ausgeschaltet.

Um ein NOR-Gatter aus Transistoren zu machen, können wir ein normales ODER-Gatter bauen (mit den Transistor-Kollektoren und -Emittern parallel) und die Emitter einfach an Masse und den Ausgang an einen Pull-up-Widerstand binden.

Der nächste Schritt besteht darin, diese Typen von NOR-Gattern einfach in die Organisation eines SR-Latches einzubinden. Da ein Transistor ein stromgesteuerter Schalter ist, müssen wir einige Überlegungen zu den verwendeten Widerständen anstellen. Die Hauptsache, die wir beachten müssen, ist, dass sich unsere Ausgänge in parallele Lasten aufteilen, von denen eine die Ausgangs-LED und die andere das Gate des anderen NOR-Gatters ansteuert. Ich habe ein vereinfachtes Schema dieser Ausgangsschaltung erstellt, um Widerstandswerte auszuwählen, unter der Annahme, dass unser Basisstrom 0,0001 Ampere und unser LED-Strom 0,01 Ampere betragen soll. Ich ermutige Sie, einen Blick auf den Schaltplan zu werfen und zu sehen, ob Sie zu dem gleichen Schluss kommen wie ich, und wenn Sie zu einem anderen Schluss über die Widerstandswerte kommen, probieren Sie es in Ihrer Schaltung aus und lassen Sie mich wissen, wie es geht geht!

Schritt 2: Ersteinrichtung der Platine

Die Stromschienen sollten zusammengebunden werden und das Ganze sollte mit einer Art 5-V-Stromquelle, wie einem Arduino- oder Labortisch-Netzteil, versorgt werden. Was auch immer Sie wählen, versuchen Sie, eine begrenzte Stromquelle zu bekommen, damit Sie nichts versehentlich verbrennen.

Schritt 3: Transistoren und LEDs hinzufügen

Schritt 4: Widerstände hinzufügen

Schritt 5: Anschlussdrähte hinzufügen

Schritt 6: Testen

Jetzt, wo Sie alles angeschlossen haben, probieren Sie es aus! Versuchen Sie, es einzustellen, zurückzusetzen, einstellen, dann erneut einstellen und zweimal zurücksetzen. Wenn etwas nicht so funktioniert, wie es sollte, testen Sie den Strom durch die LEDs und sehen Sie, ob es funktioniert, nur mit einem zu geringen Strom, um die LEDs zu betreiben. Eine andere zu testende Sache wäre der Widerstand jedes der NOR-Gatter, wenn sie aktiv sein sollen. Jeder andere Widerstand als etwa 0 Ohm würde bedeuten, dass der Ausgang versucht, zu viel Strom zu ziehen (mehr als das 100-150-fache des Basisstroms gemäß dem Datenblatt des 2N2222, des von mir verwendeten Transistors), was bedeuten könnte, dass der Basisstrom zu niedrig ist. oder der Ausgangsstrom ist zu hoch (was nicht der Fall sein sollte, wenn Ihre LEDs richtig strombegrenzt sind).

Schritt 7: Auf der Suche nach mehr?

Wenn Ihnen gefallen hat, was Sie in diesem Instructable gesehen haben, sollten Sie mein neues Buch "The Beginners Guide to Arduino" lesen. Es gibt einen kompakten Überblick über die Funktionsweise der Arduino-Plattform, die sowohl anwendbar als auch relevant ist.