ΟΧΙ Πύλη

Η λογική πύλη είναι ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα που ακολουθεί μια συγκεκριμένη λογική σχέση μεταξύ των εισόδων και των εξόδων. Δηλαδή, λαμβάνει τις λογικές αποφάσεις σχετικά με την ύπαρξη εκροών ανάλογα με τη φύση των εισροών.

Ο George Boolean (1815-1864), ένας Άγγλος μαθηματικός, είχε αναπτύξει ορισμένες αλγεβρικές πράξεις για την αντιμετώπιση της μαθηματικής ανάλυσης της λογικής. Ονομάζεται άλγεβρα Boole. Η λογική περιέχει κυρίως μόνο δύο τιμές, είτε «υψηλή» ή «χαμηλή». «κλειστό» ή «ανοιχτό»· «ON» ή «OFF»· «αληθές» ή «λάθος» κ.λπ., κατά 1 και 0, αντίστοιχα.

Επομένως, μόνο δύο καταστάσεις ή τιμές μπορούν να αναπαρασταθούν μέσω της άλγεβρας Boole για οποιαδήποτε μεταβλητή. Αυτές οι δύο τιμές ή καταστάσεις αντιπροσωπεύουν την άλγεβρα Boole που περιέχει τρεις πράξεις. Ονομάζονται:Ή, ΚΑΙ, και ΟΧΙ. Αυτές είναι οι σχέσεις μεταξύ των εισόδων που συμβολίζονται με A, B κ.λπ., και η έξοδος συμβολίζεται με Y. 

ΟΧΙ Λειτουργία

Η λειτουργία ΔΕΝ μπορεί να αναπαρασταθεί από τον πλευρικό διακόπτη. Εάν ο διακόπτης Α είναι κλειστός, τότε ο Β ανοίγει αυτόματα και αντίστροφα.

Η λειτουργία μπορεί να αναπαρασταθεί στον παρακάτω πίνακα.

Η πράξη NOT, στη δυαδική άλγεβρα, υποδηλώνεται κυρίως με μια γραμμή ή παύλα πάνω από τη μεταβλητή. Έτσι, η έκφραση Boolean δίνεται από

Y =A’

Η παραπάνω δυαδική έκφραση εκφράζεται λεκτικά καθώς το Υ δεν είναι Α. Δηλώνει ότι η έξοδος Υ δεν υπάρχει όταν υπάρχει η είσοδος Α και αντίστροφα.

ΟΧΙ Σημασία πύλης

Μια ψηφιακή ηλεκτρονική συσκευή στην οποία η έξοδος ΔΕΝ είναι ίδια με την είσοδο ονομάζεται NOT gate. Έτσι, η πύλη NOT έχει μόνο μία είσοδο και αυτή η είσοδος αντιστρέφεται σε μία μόνο έξοδο. Η πύλη NOT έχει μόνο δύο τερματικά, το ένα που περιέχει δεδομένα εισόδου και το άλλο όπου παράγεται η έξοδος. Η είσοδος μπορεί να συμβολίζεται με A και η έξοδος με Y. 

Γεωμετρικό σύμβολο:

Στο διάγραμμα κυκλώματος, η πύλη NOT αναπαρίσταται όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:

Στο παραπάνω σχήμα, η φυσαλίδα στο δεξιό άκρο του τριγώνου ονομάζεται ανεστραμμένη φυσαλίδα επειδή η πύλη NOT αναστρέφει, επαινεί ή αναιρεί την είσοδο.

Boolean έκφραση:

Όσον αφορά την άλγεβρα Boolean, η λειτουργία της πύλης NOT συμβολίζεται ως εξής:

Υπονοούσε ότι το Y ισούται με ΟΧΙ Α. Η γραμμή πάνω από το σύμβολο Α σημαίνει ΟΧΙ.

Πίνακας αλήθειας:

Ως πίνακας αλήθειας ορίζεται ο πίνακας που δείχνει όλους τους σχετικούς συνδυασμούς των εισόδων και των αντίστοιχων εξόδων τους. Για να δημιουργήσουμε έναν πίνακα αλήθειας, πρέπει να χρησιμοποιήσουμε δυαδικά ψηφία 1 και 0. Το A =1 σημαίνει ότι υπάρχει η είσοδος A και το Y =1 υποδηλώνει ότι υπάρχει έξοδος Y. Η ύπαρξη μπορεί να χαρακτηριστεί ως 1 ή ON και η ανυπαρξία μπορεί να υποδηλωθεί ως 0 ή OFF.

Ο συνδυασμός NOT gate της εισόδου και της αντίστοιχης εξόδου μπορεί να απεικονιστεί στον πίνακα αλήθειας, ο οποίος φαίνεται παρακάτω:

Κύκλωμα για υλοποίηση NOT Gate

Σε έναν ενισχυτή τρανζίστορ, το σήμα εισόδου είναι ανεστραμμένο, επομένως για αυτόν τον λόγο, στη θέση μιας διόδου, χρησιμοποιείται η διαμόρφωση κοινού εκπομπού σε έναν ενισχυτή τρανζίστορ. Έτσι, η φάση του σήματος αλλάζει λόγω αυτής της διαμόρφωσης.

Το ψηφιακό κύκλωμα που περιέχει την πύλη NOT φαίνεται παρακάτω:

Δύο γενικές περιπτώσεις ενδέχεται να συμβούν στο παραπάνω κύκλωμα:

• Όταν A =0:Όταν το A είναι συνδεδεμένο στον γειωμένο ακροδέκτη της μπαταρίας, δεν ρέει ρεύμα συλλέκτη μέσω της διασταύρωσης εκπομπού-βάσης, καθώς η διασταύρωση είναι αντίστροφη πόλωση. Η πτώση δυναμικού κατά μήκος του R1 μειώνεται στο μηδέν επειδή το δυναμικό του τρανζίστορ έχει αποκοπεί. Επομένως, η τάση της μπαταρίας στο C και η τάση στον ακροδέκτη εξόδου (Y) θα είναι ίδια ή ίση, δηλαδή +5 V. Επομένως, Y =1.

• Όταν A =1:Όταν το A είναι συνδεδεμένο στον ακροδέκτη +5 V της μπαταρίας, μια μεγάλη ποσότητα ρεύματος συλλέκτη ρέει στη διασταύρωση εκπομπού-βάσης μέσω του R1 καθώς η διασταύρωση πολώνεται προς τα εμπρός. Επομένως, η τάση της μπαταρίας στο C και η πτώση τάσης στο R1 θα είναι ίδια με το τρανζίστορ να είναι σε κορεσμένη κατάσταση. Επιπλέον, ο συλλέκτης C θα γειωθεί μέσω του αγώγιμου τρανζίστορ. Επομένως, Y =0.

Συμπέρασμα

Η πύλη NOT είναι μια λογική πύλη που μπορεί να δεχθεί μόνο μία είσοδο και δίνει μόνο μία έξοδο. Έτσι, η πύλη NOT έχει μόνο μία είσοδο και αυτή η είσοδος αντιστρέφεται σε μία μόνο έξοδο. Είναι μια κύρια πύλη που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία άλλων χρήσιμων πυλών όπως NAND, NOR, κλπ. Δημιουργεί επίσης έναν ταλαντωτή τετραγωνικών κυμάτων. Μπορεί να εφαρμοστεί με τη χρήση πυλών γενικής χρήσης καθώς και διόδων. Ο αριθμός IC της πύλης NOT είναι 7404.