この記事では、IC 7400、IC 7413、IC 4011、IC4093などのICのNANDゲートを使用して構築されたさまざまな回路のアイデアについて説明します。
IC 7400、IC7413仕様
I.C.s7400および7413は14ピンDILIC、または「14ピンデュアルインライン集積回路」であり、ピン14は正の電源V +であり、ピン7は負、接地、または0Vピンです。
簡単にするために、ピン14と7への電源入力は図面に示されていませんが、これらのピンを接続することを忘れないでください。そうしないと、回路が単に機能しなくなります。
すべての回路は4.5Vまたは6V DC電源を使用して動作しますが、通常の電圧は5ボルトです。主電源駆動の5V安定化電源は、いくつかのオプションを通じて取得できます。
7400の4つのゲートは、仕様とまったく同じです。
- ゲートAのピン1、2入力、ピン3出力
- ゲートBのピン4、5入力、ピン6出力
- ゲートCのピン10、9入力、ピン8出力
- ゲートDのピン13、12入力、ピン11出力
ゲートAとBを適用する発振器を示す特定の回路を見つけることができますが、これは、ゲートAとC、BとC、またはCとDを使用して同じものを問題なく設計できることも意味します。
図1は、7400I.Cの論理回路を示しています。図2は、1つのゲートのみの論理記号表現を示しています。通常、すべてのゲートは「2入力NANDゲート」です。
個々のゲートを使用した内部構成を図3に示します。7400はTTLロジックI.C.です。つまり、「Transistor-Transistor-Logic」を使用して動作します。すべての単一ゲートは4つのトランジスタを採用し、すべての7400は4 x 4 = 16トランジスタで構成されています。
論理ゲートには、バイナリシステムに応じて、1または「高」は通常4ボルト、0(ゼロ)または「低」は通常0ボルトの状態のペアが含まれます。ゲート端子を使用しない場合。これは1入力に対応する場合があります。
開いているゲートピンが「高」レベルにあることを意味します。ゲート入力ピンがグランドまたは0ボルトのラインに接続されると、入力は0またはロジックローになります。
NANDゲートは、その入力(および機能)の両方が論理1にある場合、実際には「NOT」ゲートと「AND」ゲートの組み合わせであり、出力は1であるNOTゲート出力です。
NOTゲートからの出力は、1入力信号または+電源入力に応答して0Vになります。つまり、入力が+電源レベルの場合、出力は論理ゼロになります。
両方の入力が論理0のNANDゲートの場合、出力は論理1になります。これは、NOTゲート応答とまったく同じです。入力が0に保持されているときに出力が1である理由を正確に理解するのは難しいように見えるかもしれません。逆もまた同様です。
このように説明することができます
状態を切り替えるには、AND関数を実行する必要があります。つまり、各入力は状態を切り替えるために変換する必要があります。
これは、2つの入力が0から1に切り替わるときにのみ発生します。7400ゲートは2入力NANDゲートですが、3入力NANDゲート7410 IC、4入力NANDゲート7420、および8入力NANDゲート7430も市場から簡単に入手できます。 。
7430に関しては、その8入力ゲートは8入力のそれぞれが1または0の場合にのみ状態を切り替えます。
7430の8つの入力が1,1,1,1,1,1,1,0の場合、出力は1のままになります。8つの入力すべてに同一のロジックがない限り、状態変化は発生しません。 。
しかし、最後の入力が0から1に変わるとすぐに、出力は1から0に変わります。「状態変化」を引き起こす手法は、論理回路の機能を理解するための重要な側面です。
ロジックICが一般的に持つことができるピンの数は14または16です。7400は4つのNANDゲートで構成され、各ゲートに2つの入力ピンと1つの出力ピンがあり、電源入力用の1対のピンもあります。 14とピン7。
IC7400ファミリー
7400ファミリの他のメンバーには、3つの入力NANDゲート、4つの入力NANDゲート、および各ゲートのより多くの入力組み合わせオプションを備えた8つの入力NANDゲートなど、より多くの入力ピンが付属している場合があります。例として、IC 7410は、3入力NANDゲートまたは「トリプル3入力NANDゲート」の変形です。
IC 7420は4入力NANDゲートの変形であり、「デュアル4入力NANDゲート」とも呼ばれますが、IC 7430は8入力を持ち、8入力NANDゲートとして知られるメンバーです。
基本的なNANDゲート接続
IC 7400はNANDゲートのみを備えていますが、NANDゲートはさまざまな方法で接続できます。
これにより、次のような他の形式のゲートに変換できます。
(1)インバーターまたは「NOT」ゲート
(2)ANDゲート
(3)ORゲート
(4)NORゲート。
IC 7402は7400に似ていますが、4つのNORゲートで構成されています。 NANDが「NOTplusAND」の組み合わせであるのと同じように、NORは「NOTplusOR」のブレンドです。
7400は、アプリケーションガイドの次の回路の範囲からわかるように、非常に適応性の高いICです。
NANDゲートの機能を完全に把握できるように、2入力NANDゲートの真理値表を上に示します。
同等の真理値表は、ほぼすべての論理ゲートについて評価できます。 7430のような8入力ゲートの真理値表はやや複雑です。
NANDゲートをテストする方法
7400 ICをチェックするために、ピン14と7の間に電力を供給することができます。ピン1と2を正の電源に接続したままにすると、出力が0として表示されます。
次に、ピン2の接続を変更せずに、ピン1を0ボルトに接続します。これにより、入力が1、0になります。これにより、出力が1になり、LEDが点灯します。ここで、単純に、ピン1とピン2の接続を交換して、入力が0、1になるようにします。これにより、出力がロジック1に切り替わり、LEDがオフになります。
最後のステップで、入力ピン1と2の両方をグランドまたは0ボルトに接続して、入力がロジック0、0になるようにします。これにより、出力が再びロジックハイまたは1になり、LEDがオンになります。 LEDの点灯は、論理レベル1を示します。
LEDがオフの場合、これは論理レベル0を示します。分析はゲートB、C、およびDに対して繰り返すことができます。
注:ここで証明されている各回路は、1 / 4W 5%抵抗で動作します。すべての電解コンデンサは一般に定格25Vです。
回路が機能しない場合は、接続を確認してください。ピンの接続が正しくない場合と比較して、ICが故障している可能性はほとんどありません。以下に示すNANDゲートのこの接続は、最も基本的なものであり、7400の1つのゲートのみを使用して機能します。
1)NANDゲートからのNOTゲート
NANDゲートの入力ピンaが互いに短絡すると、回路はインバーターのように機能します。つまり、出力ロジックは常に入力の反対を示します。
ゲートの短絡した入力ピンが0Vに接続されている場合、出力は1になり、その逆も同様です。 「NOT」構成は入力ピンと出力ピンの間に反対の応答を提供するため、NOTゲートという名前が付けられています。このフレーズは実際には技術的に適切なものです。
2)NANDゲートからのANDゲートの作成
NANDゲートも一種の「NOTAND」ゲートであるため、NANDゲートの後に「NOT」ゲートが導入された場合、回路は「NOTNOTAND」ゲートに変わります。
いくつかのネガティブはポジティブを生み出します(数学の概念でも人気のある概念)。これで、回路は上記のように「AND」ゲートになりました。
3)NANDゲートからORゲートを作成する
各NANDゲート入力の前にNOTゲートを挿入すると、上記のようにORゲートが生成されます。これは通常、2入力ORゲートです。
4)NANDゲートからNORゲートを作成する
以前の設計では、NANDゲートからORゲートを作成しました。上記のようにORゲートの直後にNOTゲートを追加すると、実際にはNORゲートはNOTORゲートになります。
5)ロジックレベルテスター
このロジックレベルテスト済み回路は、ロジックレベルを示すためのインバータまたはNOTゲートとして単一の7400NANDゲートを介して作成できます。 LED1とLED2の論理レベルを区別するために、2つの赤色LEDが採用されています。
長い方のLEDピンがLEDのカソードまたはマイナスピンになります。入力が論理レベル1またはHIGHの場合、LED1は自然に点灯します。
出力ピンであるピン3は、論理0の入力の反対であり、LED2をオフのままにします。入力が論理0になると、LED 1は自然にオフになりますが、ゲートの応答が逆になるため、LED2が点灯します。
6)BISTABLE LATCH(S.R。フリップフロップ)
この回路は、相互結合された2つのNANDゲートを利用して、S-R双安定ラッチ回路を作成します。
出力はQおよび0としてマークされています。Qの上の線はNOTを示します。 2つの出力Qと0は、互いに補数のように機能します。つまり、Qが論理レベル1に達すると、Qが0のときにQが0になり、Qが1になります。
回路は、適切な入力パルスを介して2つの安定状態の両方にアクティブ化できます。基本的に、これにより回路に「メモリ」機能が可能になり、これが非常に簡単な1ビット(1桁の2桁)のデータストレージチップになります。
2つの入力はSとRまたはセットとリセットのブランドであるため、この回路は通常S.R.F.Fとして知られています。 (( リセットフリップフロップを設定します )。この回路は非常に便利で、多くの回路に適用されます。
S-Rフリップフロップ方形波発生器
SRフリップフロップ回路は、方形波発生器のように機能するように構成できます。 F.F.は正弦波で印加されます。たとえば、変圧器からの12V ACから、ピークツーピーク範囲が最小2ボルトの場合、出力はVcc電圧に相当するピークツーピークの方形波を生成することで応答します。
“ダイアフラムポンプとは ”
これらの方形波は、ICの立ち上がり時間と立ち下がり時間が非常に速いため、完全に正方形の形状であることが期待できます。をR入力に供給するインバーターまたはNOTゲート出力により、回路のR入力とS入力の間に相補的なON / OFF入力が作成されます。
8)スイッチコンタクトバウンスエリミネーター
この回路では、S-RFLIP-FLOPがスイッチ接点バウンスエリミネータとして適用されていることがわかります。
スイッチの接点が閉じているときはいつでも、通常、機械的な応力と圧力のために、接点が数回急速に跳ね返ります。
これは主にスプリアススパイクの生成をもたらし、干渉や不安定な回路動作を引き起こす可能性があります。
上記の回路はこの可能性を排除します。接点が最初に閉じると、回路がラッチされます。これにより、接点の跳ね返りによる干渉がフリップフロップに影響を与えることはありません。
9)手動時計
これは回路8の別の変形です。半加算器やその他の論理回路などの回路を実験するには、一度に1つのパルスで動作するため、回路を分析できる必要があります。これは、手動のクロッキングを適用することで実現できます。
スイッチが切り替えられると、出力で単独のトリガーがオンになります。この回路は、バイナリカウンタで非常にうまく機能します。スイッチがトグルされるときはいつでも、回路のアンチバウンス機能により、一度に1つのパルスのみが発生することが許可され、カウントは一度に1つのトリガーを進めることができます。
10)メモリ付きS-Rフリップフロップ
この回路は、基本的なS-Rフリップフロップを使用して設計されています。出力は最後の入力によって決定されます。 DはDATA入力を示します。
ゲートBとCをアクティブにするには、「有効化」パルスが必要になります。QはDと同じ論理レベルを形成します。つまり、これはDの値を想定し、この状態を継続します(図14を参照)。
わかりやすくするために、ピン番号は示していません。 5つのゲートはすべて2入力NANDであり、7400が2つ必要です。上の図は論理回路のみを示していますが、回路図にすばやく変換できます。
これにより、大量の図が含まれる図が合理化されます 動作する論理ゲート と。イネーブル信号は、前に説明した「手動クロック回路」からのパルスである可能性があります。
この回路は、「クロック」信号が適用されるたびに機能します。これは通常、すべてのコンピュータ関連アプリケーションで採用されている基本原理です。上で説明した2つの回路は、互いに配線された2つの7400ICを使用して構築できます。
11)クロック制御フリップフロップ
これは実際には、メモリを備えた別のタイプのSRフリップフロップです。データ入力はクロック信号で制御され、S-RFlip-Flopを介した出力も同様にクロックで制御されます。
このフリップフロップは、ストレージレジスタのように機能します。クロックは、実際にはパルスの入力と出力の動きのマスターコントローラーです。
12)高速パルスインジケータおよび検出器
この特定の回路は、S-Rフリップフロップを使用して設計されており、論理回路内の特定のパルスを検出して表示することに慣れています。
このパルスが回路をラッチし、出力がインバータ入力に適用され、赤色LEDが点灯します。
回路は、トグルによって除去されるまで、この特定の状態にあり続けます。 単極スイッチ、リセットスイッチ 。
13)「スナップ!」インジケータ
この回路は、S-Rフリップフロップを別の方法で使用する方法を示しています。ここでは、2つ ビーチサンダル 7つのNANDゲートを介して組み込まれています。
この回路の基本的な理論は、S-RフリップフロップとINHIBITラインの適用です。 SIとS2は、フリップフロップを制御するスイッチを形成します。
フリップフロップが関連するLEDをラッチすると、スイッチがオンになり、相補フリップフロップがラッチされなくなります。スイッチが押しボタンの形をしている場合、ボタンを離すと回路がリセットされます。使用されるダイオードは0A91、または1N4148などの他のダイオードです。
- ゲートA、B、Cは、S1とLED1のステージを形成します。
- ゲートD、E、Fは、S2およびLED2のステージを構成します。
- ゲートGは、INHIBITラインとINHIBITラインが相補的なペアのように機能することを確認します。
14)低周波オーディオオシレーター
この回路は、インバーターとして接続され、交差結合されて非安定マルチバイブレーターを形成する2つのNANDゲートを使用します。
周波数は、CIとC2の値を増やす(低い周波数)か、C1とC2の値を減らす(高い周波数)ことで変更できます。なので 電解コンデンサ 極性接続が正しいことを確認してください。
回路15、16、および17も、回路14から作成されたタイプの低周波発振器です。ただし、これらの回路では、出力はLEDを点滅させるように構成されています。
これらすべての回路が非常によく似ていることがわかります。ただし、この回路では、出力にLEDを使用すると、非常に速い速度でLEDが点滅し、視覚の持続性のために目でほとんど区別できなくなります。この原則はで使用されます ポケット電卓 。
15)ツインLEDフラッシャー
ここでは、非常に低い周波数の発振器を作成するための2つのNANDゲートを組み込んでいます。ザ・ デザインは2つの赤いLEDを制御します 交互のONOFF切り替えでLEDを点滅させます。
この回路は2つのNANDゲートで動作し、ICの残りの2つのゲートを同じ回路内で追加で使用できます。この2番目の回路に異なるコンデンサ値を使用して、代替LEDフラッシャーステージを生成することができます。コンデンサの値が大きいと、LEDの点滅が遅くなり、その逆も同様です。
16)シンプルなLEDストロボスコープ
この特定の設計は、低電力ストロボスコープのように機能する回路15から生成されます。回路は実際には高速です LEDフラッシャー 。赤いLEDは速くひきつりますが、目は特定のフラッシュを区別するのに苦労します(視覚の持続性のため)。
出力光が強すぎるとは期待できません。つまり、ストロボスコープは、日中ではなく、暗いときにのみうまく機能する可能性があります。
連動可変抵抗器は、ストロボの周波数を変化させるために使用されます。 ストロボスコープ 任意のストロボレートに簡単に調整できます。
ストロボスコープは、タイミングコンデンサの値を変更することにより、より高い周波数で非常にうまく機能します。実際にダイオードであるLEDは、非常に高い周波数を簡単にサポートできます。この回路を介して非常に高速な写真をキャプチャするために適用できる可能性があることをお勧めします。
17)低ヒステリシスシュミットトリガー
2つのNANDゲート機能は次のように構成できます。 シュミットトリガー この特定のデザインを作成します。この回路を実験するために、次の位置にあるR1を微調整することをお勧めします。 ヒステリシス効果 。
18)基本周波数水晶発振器
この回路は、水晶制御発振器として装備されています。ゲートのペアはインバーターとして配線され、抵抗は関連するゲートに正しい量のバイアスを提供します。 3番目のゲートは、オシレータステージの過負荷を防ぐ「バッファ」のように構成されています。
この特定の回路で水晶を使用すると、基本周波数で発振することに注意してください。つまり、高調波または倍音周波数では発振しません。
回路が推定よりも大幅に低い周波数で動作している場合は、水晶周波数が倍音で動作していることを意味します。言い換えれば、それはいくつかの基本周波数で動作している可能性があります。
19)2ビットデコーダー
この回路は、単純な2ビットデコーダを構成します。入力はラインAとBの両端にあり、出力はライン0、1、2、3の両端にあります。
入力Aはロジック0または1にすることができます。入力Bはロジック0または1にすることができます。AとBの両方にロジック1を適用すると、これはデナリー3とライン3の出力に等しい11のバイナリカウントになります。は高い'。
同様に、A、0 B、0出力ライン0。最大カウントは入力の量に基づいています。 2つの入力を使用する最大のカウンターは22-1 = 3です。たとえば、4つの入力がA、B、C、およびDで使用された場合、回路をさらに拡張できる可能性があります。その場合、最大カウントは24-1 =になります。 15で、出力は0〜15です。
20)写真に敏感なラッチ回路
これは簡単です 光検出器ベースの回路 これは、2つのNANDゲートを使用して、暗闇でアクティブ化されるラッチアクションをトリガーします。
周囲光が設定されたしきい値よりも高い場合、出力は影響を受けず、ロジックはゼロのままです。暗さが設定されたしきい値を下回ると、NANDゲートの入力の電位によって、NANDゲートがロジックハイに切り替わり、出力が永続的にハイロジックにラッチされます。
ダイオードを取り外すと、ラッチ機能が削除され、ゲートが光応答と連携して動作するようになります。つまり、光検出器の光の強度に応じて、出力が交互にHighとLOWになります。
21)ツイントーンオーディオオシレーター
次のデザインは、 2トーンオシレーター 2対のNANDゲートを使用します。このNANDゲートを使用して2つのオシレータステージが構成されます。1つは0.22µFを使用する高周波で、もう1つは0.47uFの低周波オシレータコンデンサです。
低周波発振器が高周波発振器を変調するように互いに結合された発振器。これにより、 ワーブリングサウンド出力 これは、2ゲートオシレーターによって生成されるモノトーンよりも心地よく興味深いサウンドです。
22)クリスタルクロックオシレーター
これは別です 水晶ベースの発振回路 L.S.I.で使用するため50Hzベース用のICクロック「チップ」。出力は500kHzに調整されているため、50 Hzを得るには、この出力を4つの7490I.C。にカスケード接続する必要があります。次に、各7490は後続の出力を10で除算し、合計10,000の除算を可能にします。
これにより、最終的に50 Hzに等しい出力が生成されます(500,00010÷10÷10 + 10 = 50)。 50 Hzのリファレンスは通常、メインラインから取得されますが、この回路を使用すると、クロックをメインラインから独立させ、同様に正確な50Hzのタイムベースを取得できます。
23)スイッチオシレーター
この回路は、トーンジェネレータとスイッチングステージで構成されています。トーンジェネレータはノンストップで動作しますが、イヤピースに出力はありません。
ただし、論理0が入力ゲートAに現れるとすぐに、ゲートAが論理1に反転します。論理1はゲートBを開き、音の周波数がイヤピースに到達できるようにします。
ここでは小さなクリスタルのイヤピースが採用されていますが、それでも驚くほど大きな音を出すことができます。この回路は、電子目覚まし時計I.C.を備えたブザーのように適用できる可能性があります。
24)エラー電圧検出器
この回路は、4つのNANDゲートを介して位相検出器として機能するように設計されています。位相検出器は2つの入力を分析し、2つの入力周波数の差に比例するエラー電圧を生成します。
検出器の出力は、4k7の抵抗と0.47uFのコンデンサで構成されるRCネットワークを介して信号を変換し、DCエラー電圧を生成します。位相検出器回路は、P.L.L。で非常にうまく機能します。 (フェーズロックループ)アプリケーション。
上の図は、完全なP.L.L.のブロック図を示しています。通信網。位相検出器によって生成されたエラー電圧は、V.C.Oのマルチバイブレータ周波数を調整するためにブーストされます。 (電圧制御発振器)。
P.L.L.は非常に便利な手法であり、10.7 MHz(ラジオ)または6 MHz(TVサウンド)でのF.M復調、またはステレオマルチプレックスデコーダー内で38KHzサブキャリアを再確立するのに非常に効果的です。
25)RFアッテネーター
この設計には4つのNANDゲートが組み込まれており、ダイオードブリッジを制御するためにチョッパーモードでそれらを適用します。
ダイオードブリッジは、RFの導通を有効にするため、またはRFをブロックするために切り替わります。
チャネルを通過できるRFの量は、最終的にはゲーティング信号によって決まります。ダイオードは任意の高速シリコンダイオードにすることができますが、独自の1N4148でも機能します(図32を参照)。
26)基準周波数スイッチ
この回路は、2周波数スイッチを開発するための5つのNANDゲートで動作します。ここでは、双安定ラッチ回路が、SPDTスイッチからのデバウンス効果を中和するための単極スイッチとともに使用されます。最終的な出力は、SPDTの位置に応じて、f1またはf2になります。
27)2ビットデータチェック
この回路はコンピュータータイプの概念で動作し、コンピューターで発生してエラーにつながる基本的な論理関数を学習するために使用できます。
エラーのチェックは、コンピュータの「ワード」に表示される最終的な量が一貫して奇数または偶数になるように、「ワード」に補足ビット(2桁の数字)を追加して実行されます。
この手法は「パリティチェック」と呼ばれます。この回路は、2ビットの奇数または偶数パリティを調べます。設計が位相誤差検出回路に非常に似ていることがわかります。
28)バイナリハーフアダー回路
この回路は7つのNANDゲートを使用して 半加算回路 。 A0、B0は2進数入力を構成します。 S0、C0は、合計とキャリーラインを表します。これらのタイプの回路がどのように機能するかを学ぶことができるようにするには、基本的な数学が子供たちにどのように教育されるかを想像してください。以下の半加算器の真理値表を参照できます。
- 0および0は0です
- Iと0は、Iの合計1が0を運ぶことです。
- 0と1は、1キャリー0を合計したものです。
- 私と私は10合計0キャリー1です。
1 0は「10」と間違えられるべきではなく、「1つのゼロ」と発音され、1 x 2 ^ 1 +(0 x 2 ^ 0)を表します。 「OR」ゲートに加えて2つの全半加算器回路により、全加算器回路が生成されます。
次の図では、A1とB1は2進数、C0は前のステージからのキャリー、S1は合計、C1は次のステージへのキャリーです。
29)NORゲートハーフアダー
この回路と以下の回路は、NORゲートのみを使用して構成されています。 7402 ICには、4つの2入力NORゲートが付属しています。
半加算器は、上記のように5つのNORゲートを使用して動作します。
出力ライン:
30)NORゲート全加算器
この設計は、2つの追加のNORゲートとともに1対のNORゲート半加算器を使用した全加算器回路を示しています。この回路は合計12個のNORゲートで動作し、7402I.C。のすべての3noで必要です。出力行は次のとおりです。
入力ラインA、B、K。
Kは、実際には前の行から繰り越される数字です。出力が単一のORゲートに等しい2つのNORゲートによって実装されていることに注意してください。回路は、ORゲートに加えて2つの半加算器に落ち着きます。これを前述の回路と比較できます。
31)シンプルなシグナルインジェクター
基本的な シグナルインジェクター オーディオ機器の障害やその他の周波数関連の問題のテストに使用できるものは、2つのNANDゲートを使用して作成できます。ユニットは、直列の1.5V AAAセルの3つのnosを介して4.5Vボルトを使用します(図42を参照)。
ハーフ7413ICを使用して、以下に示すように別の信号インジェクタ回路を構築できます。マルチバイブレータとしてシュミットトリガーを採用しているため、信頼性が高くなります。
32)シンプルなアンプ
インバーターとして設計されたNANDゲートのペアは、開発のために直列に配線できます。 シンプルなオーディオアンプ 。 4k7抵抗は、回路に負帰還を生成するために使用されますが、これはすべての歪みを除去するのに役立ちません。
アンプ出力は、定格25〜80オームのスピーカーで使用できます。 8オームのスピーカーを試すことができますが、ICがかなり暖かくなる可能性があります。
4k7の値を低くすることもできますが、出力の音量が低くなる可能性があります。
33)低速クロック
ここでは、シュミットトリガーが低周波発振器と組み合わせて使用され、RC値が回路の周波数を決定します。クロック周波数は約1Hzまたは1パルス/秒です。
34)NANDゲートタッチスイッチ回路
ほんの数個のNANDを使用して、 タッチ式リレー 上記のような制御スイッチ。基本的な構成は、前に説明したRSフリップフリップと同じです。これは、入力の2つのタッチパッドに応答して出力をトリガーします。タッチパッド1に触れると、出力がハイになり、リレードライバステージがアクティブになり、接続されている負荷がオンになります。
下部のタッチパッドに触れると、出力がリセットされ、ロジックゼロに戻ります。このアクションにより、 リレードライバー と負荷。
35)単一のNANDゲートを使用したPWM制御
NANDゲートは、最小から最大まで効率的なPWM制御出力を実現するためにも使用できます。
左側に示されているNANDゲートは2つのことを行い、必要な周波数を生成します。また、コンデンサの充電と放電のタイミングを制御する2つのダイオードを介して、周波数パルスのオン時間とオフ時間を別々に変更できます。 C1。
ダイオードは2つのパラメータを分離し、ポット調整を介してC1の充電と放電の制御を別々に可能にします。
これにより、出力PWMをポット調整によって個別に制御できます。この設定は、最小限のコンポーネントでDCモーター速度を正確に制御するために使用できます。
NANDゲートを使用した電圧ダブラ
NANDゲートは効率を上げるためにも適用できます 電圧ダブラ回路 上に示すように。 NおよびN1は、クロックジェネレータまたは周波数ジェネレータとして構成されます。周波数は、並列に配線された残りの3つのNandゲートを介して強化およびバッファリングされます。
次に、出力はダイオードコンデンサの電圧ダブラまたは乗算器ステージに供給され、最終的に出力で2倍の電圧レベルの変化を実現します。ここでは、5Vが2倍の10Vになりますが、他の電圧レベルは最大15Vであり、必要な電圧逓倍を得るためにも使用されます。
NANDゲートを使用した220Vインバーター
NANDゲートは低電圧回路の作成にしか使用できないと考えている場合は、間違っている可能性があります。単一の4011ICをすばやく適用して、強力なものにすることができます 12V〜220Vインバーター 上に示すように。
N1ゲートとRCエレメントは、基本的な50Hz発振器を形成します。目的の50Hzまたは60Hzの周波数を得るには、RCパーツを適切に選択する必要があります。
N2からN4はバッファとインバータとして配置されているため、トランジスタのベースでの最終出力は、トランジスタコレクタを介してトランスに必要なプッシュプル動作のために交互にスイッチング電流を生成します。
ピエゾブザー
NANDゲートは効率的な発振器として構成できるため、関連するアプリケーションは膨大です。これらの1つは ピエゾブザー 、単一の4011ICを使用して構築できます。
NANDゲート発振器は、さまざまな回路のアイデアを実装するためにカスタマイズできます。この投稿はまだ完了しておらず、時間の許す限り、より多くのNANDゲートベースの設計で更新されます。 NANDゲート回路に関して何かおもしろいことがあれば、フィードバックをいただければ幸いです。
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