ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్లలో లాజిక్ గేట్లు

లాజిక్ ఎలిమెంట్స్ ఇన్‌పుట్ మరియు అవుట్‌పుట్ విలువల మధ్య నిర్దిష్ట కనెక్షన్‌ని చేసే పరికరాలు. ఎలిమెంటరీ లాజిక్ ఎలిమెంట్‌లో రెండు ఇన్‌పుట్‌లు మరియు ఒక అవుట్‌పుట్ ఉంటాయి. వాటికి సంకేతాలు వివిక్తమైనవి, అనగా, అవి రెండు సాధ్యమయ్యే విలువలలో ఒకదాన్ని తీసుకుంటాయి - 1 లేదా 0. వోల్టేజ్ ఉనికిని కొన్నిసార్లు ఒకటిగా తీసుకుంటారు మరియు దాని లేకపోవడం కొన్నిసార్లు సున్నాగా తీసుకోబడుతుంది. అటువంటి పరికరాల యొక్క ఆపరేషన్ బూలియన్ బీజగణితం-అల్జీబ్రా ఆఫ్ లాజిక్ భావనలను ఉపయోగించి విశ్లేషించబడుతుంది.

వివిక్త సంకేతాలతో పనిచేసే పరికరాలను వివిక్త అంటారు. అటువంటి పరికరాల యొక్క ఆపరేషన్ బూలియన్ బీజగణితం-అల్జీబ్రా ఆఫ్ లాజిక్ భావనలను ఉపయోగించి విశ్లేషించబడుతుంది.

తర్కం యొక్క ఆల్జీబ్రా యొక్క ఫండమెంటల్స్

లాజికల్ వేరియబుల్ అనేది రెండు వ్యతిరేక విలువలను మాత్రమే తీసుకోగల ఇన్‌పుట్ విలువ: x = 1 లేదా x = 0. లాజికల్ ఫంక్షన్ అనేది ఇన్‌పుట్ మరియు అవుట్‌పుట్ సిగ్నల్‌పై అవుట్‌పుట్ విలువపై ఆధారపడటమే, ఇది రెండు విలువలను మాత్రమే తీసుకోగలదు. : y = 1 లేదా y = 0. లాజికల్ ఆపరేషన్ అనేది లాజికల్ ఫంక్షన్ ప్రకారం లాజికల్ వేరియబుల్స్‌తో లాజికల్ ఎలిమెంట్ ద్వారా చేసే చర్య.1 మరియు 0 విలువలు పరస్పరం వ్యతిరేకం (విలోమ): 1 = 0, 0 = 1. డాష్ అంటే నిరాకరణ (విలోమం).

ఇది 0 • 0 = 0, 0 + 0 = 0, 1 — 0 = 0, 1 + 0 = 1, 1 • 1 = = 1, 1 + 1 = 1 అని భావించబడుతుంది.

లాజిక్ బీజగణితం యొక్క సూత్రాలను మార్చేటప్పుడు, విలోమ కార్యకలాపాలు మొదట నిర్వహించబడతాయి, తరువాత గుణకారం, అదనంగా, ఆపై అన్ని ఇతరాలు.

ఈ అంశంపై కూడా చూడండి: కాంటాక్ట్ సర్క్యూట్ ఆల్జీబ్రా యొక్క చట్టాలు

ప్రాథమిక తార్కిక కార్యకలాపాలు ఇక్కడ చర్చించబడ్డాయి: లాజికల్ పరికరాలు

రిలే-కాంటాక్ట్ సర్క్యూట్ల రూపంలో లాజిక్ అంశాలు

లాజిక్ ఎలిమెంట్లను రిలే-కాంటాక్ట్ సర్క్యూట్ (Fig. 1) రూపంలో సూచించవచ్చు.

అన్నం. 1. బేసిక్ లాజిక్ ఎలిమెంట్స్ (ఎ) మరియు రిలే కాంటాక్ట్ ఈక్వివలెంట్ (బి)

క్లోజ్డ్ కాంటాక్ట్‌లు ఒక సిగ్నల్‌కు అనుగుణంగా ఉన్నాయని మరియు ఓపెన్ కాంటాక్ట్‌లు సున్నాకి అనుగుణంగా ఉన్నాయని మేము ఊహించినట్లయితే, మూలకం Aని కనెక్ట్ చేయబడిన పరిచయాలు x1 మరియు x2 మరియు రిలే yగా సూచించవచ్చు. రెండు పరిచయాలు మూసివేయబడితే, కాయిల్ ద్వారా కరెంట్ ప్రవహిస్తుంది, రిలే పనిచేస్తుంది మరియు దాని పరిచయాలు మూసివేయబడతాయి.

OR మూలకం సమాంతరంగా కనెక్ట్ చేయబడిన రెండు NO పరిచయాలుగా సూచించబడుతుంది. వాటిలో మొదటి లేదా రెండవది మూసివేయబడినప్పుడు, రిలే సక్రియం చేయబడుతుంది మరియు సిగ్నల్ పాస్ చేసే దాని పరిచయాలను మూసివేస్తుంది.

ఒక NOT మూలకం ఒక NO పరిచయం x మరియు ఒక NC పరిచయం y వలె సూచించబడుతుంది. ఇన్‌పుట్‌కు (x = 0) సిగ్నల్ వర్తించకపోతే, రిలే పని చేయదు మరియు y యొక్క పరిచయాలు మూసివేయబడి ఉంటాయి, వాటి ద్వారా కరెంట్ ప్రవహిస్తుంది. మీరు x పరిచయాలను మూసివేస్తే, రిలే ఆపరేట్ చేస్తుంది మరియు దాని పరిచయాలను తెరుస్తుంది, అప్పుడు అవుట్పుట్ సిగ్నల్ సున్నా అవుతుంది.

అంజీర్ లో. 2 OR — NOT ఆపరేషన్ చేసే సర్క్యూట్‌ను చూపుతుంది.ఏదైనా ఇన్‌పుట్‌లకు సిగ్నల్ వర్తించకపోతే, ట్రాన్సిస్టర్ మూసివేయబడి ఉంటుంది, దాని ద్వారా కరెంట్ ప్రవహించదు మరియు అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్ మూలం emf Uy = Ucకి సమానంగా ఉంటుంది, అనగా. y = 1.

అన్నం. 2. లాజికల్ ఎలిమెంట్ యొక్క పథకం OR — NOT, తార్కిక కార్యకలాపాలను నిర్వహిస్తోంది

ఇన్‌పుట్‌లలో కనీసం ఒకదానికి వోల్టేజ్ వర్తించబడితే, అప్పుడు ట్రాన్సిస్టర్ నిరోధకత ∞ నుండి 0కి పడిపోతుంది మరియు కరెంట్ ఉద్గారిణి-కలెక్టర్ సర్క్యూట్ ద్వారా ప్రవహిస్తుంది. ట్రాన్సిస్టర్‌లో వోల్టేజ్ తగ్గుదల సున్నాగా ఉంటుంది (Uy = 0). దీని అర్థం అవుట్‌పుట్ వద్ద సిగ్నల్ లేదు, అంటే, y = 0. మూలకం యొక్క సాధారణ ఆపరేషన్ కోసం, సాధారణ బిందువుకు సంబంధించి బేస్ పొటెన్షియల్ యొక్క స్థానభ్రంశం సృష్టించడం అవసరం, ఇది ప్రత్యేక మూలం Ucm ద్వారా సాధించబడుతుంది. మరియు ఒక రెసిస్టర్ Rcm. రెసిస్టర్ R6 బేస్ ఎమిటర్ కరెంట్‌ను పరిమితం చేస్తుంది.

విద్యుదయస్కాంత రిలేలు, ట్రాన్సిస్టర్‌లు, మాగ్నెటిక్ కోర్లు, ఎలక్ట్రానిక్ ల్యాంప్, న్యూమాటిక్ రిలేలపై నిర్మించిన లాజిక్ ఎలిమెంట్‌లు చాలా పెద్దవి, అందుకే ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లు ఇప్పుడు ఉపయోగించబడుతున్నాయి.వాటిలో లాజికల్ కార్యకలాపాలు క్రిస్టల్ స్థాయిలో నిర్వహించబడతాయి.

సర్క్యూట్‌లలో లాజిక్ గేట్‌లను ఉపయోగించే ఉదాహరణలు

ఎలక్ట్రిక్ డ్రైవ్‌లో సాధారణంగా కనిపించే కొన్ని ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్ అసెంబ్లీలను చూద్దాం. అంజీర్ లో. 3a కాంటాక్టర్ కాయిల్ K యొక్క సరఫరా యూనిట్‌ను చూపుతుంది.

అన్నం. 3. లాజిక్ మూలకాలతో సర్క్యూట్ నోడ్‌లు: 1 — 8 — ఇన్‌పుట్ మరియు అవుట్‌పుట్ సంఖ్యలు

KNP బటన్ నొక్కినప్పుడు, లైన్ ద్వారా కరెంట్ ప్రవహిస్తుంది మరియు కాంటాక్టర్ సక్రియం చేయబడుతుంది. దీని ప్రధాన పరిచయాలు (రేఖాచిత్రంలో చూపబడలేదు) మోటారును నెట్‌వర్క్‌కు కనెక్ట్ చేస్తాయి మరియు K పరిచయాలు, మూసివేయడం, KNP బటన్‌ను దాటవేయడం. కరెంట్ ఇప్పుడు ఈ పరిచయాల ద్వారా ప్రవహిస్తుంది మరియు KNP బటన్ విడుదల చేయబడుతుంది.వసంత చర్యలో, ఇది దాని పరిచయాలను తెరుస్తుంది, అయితే కాయిల్ పరిచయాల K ద్వారా శక్తిని పొందడం కొనసాగుతుంది. KnS బటన్ నొక్కినప్పుడు, లైన్ అంతరాయం కలిగిస్తుంది మరియు కాంటాక్టర్ విడుదల చేయబడుతుంది.

ఈ నోడ్‌ను తార్కిక మూలకాలపై అమలు చేయవచ్చు. సర్క్యూట్‌లో కాంటాక్టర్ K యొక్క కాయిల్, KNP మరియు KNS బటన్లు, రెండు లాజిక్ ఎలిమెంట్స్ లేదా - NOT మరియు యాంప్లిఫైయర్ ఉన్నాయి. ప్రారంభ స్థితి x1 = 0 మరియు x2 = 0, అప్పుడు మూలకం 1 యొక్క అవుట్‌పుట్ వద్ద మనకు y1 = x1 + x2 = 0 + 0 = 1 వస్తుంది. మూలకం 2 యొక్క అవుట్‌పుట్ వద్ద — y5 = x3 + x4 = 1 + 0 = 0, t.is కాయిల్ ఆఫ్‌లో ఉంది, రిలే పని చేయడం లేదు.

మీరు KnPని నొక్కితే, అప్పుడు y1 = x1 + x2 = 1 + 0 = 0. మూలకం యొక్క అవుట్‌పుట్ వద్ద 2 y5 = x3 + x4 = 0 + 0 = 1. కాయిల్ ద్వారా కరెంట్ ప్రవహిస్తుంది మరియు కాంటాక్టర్ సక్రియం చేయబడుతుంది. సిగ్నల్ y2 ఇన్‌పుట్ x2కి వర్తించబడుతుంది కానీ y1 దీని ద్వారా మార్చబడదు ఎందుకంటే y1 = x1 + x2 = 1 + 1 = 0. అందువలన కాంటాక్టర్ కాయిల్ శక్తివంతం అవుతుంది.

మీరు KNS బటన్‌ను నొక్కితే, రెండవ మూలకం యొక్క ఇన్‌పుట్‌కు సిగ్నల్ x4 = 1 వర్తించబడుతుంది, ఆపై y2 = x3 + x4 = 0 + 1 = 0 మరియు కాంటాక్టర్ విడుదల చేయబడుతుంది.

పరిశీలనలో ఉన్న సర్క్యూట్ ఆదేశాలను "జ్ఞాపకం" చేయగలదు: బటన్ విడుదల చేయబడినప్పటికీ సిగ్నల్ y2 మారదు.

అదే మెమరీ ఫంక్షన్‌ను ఫ్లిప్-ఫ్లాప్‌తో సాధించవచ్చు. ఇన్‌పుట్‌కు సిగ్నల్ x1 = 1 వర్తింపజేస్తే, అవుట్‌పుట్ వద్ద y = 1 సిగ్నల్ కనిపిస్తుంది మరియు మనం KnS బటన్‌ను నొక్కే వరకు మారదు. ఫ్లిప్-ఫ్లాప్ స్విచ్ చేయబడింది మరియు అవుట్‌పుట్ వద్ద y = 0 సిగ్నల్ కనిపిస్తుంది. మనం KNP బటన్‌ను మళ్లీ నొక్కినంత వరకు అది మారదు.

అంజీర్ లో. 3, b రెండు రిలేలు PB (ఫార్వర్డ్) మరియు PH (రివర్స్) యొక్క ఎలక్ట్రికల్ బ్లాకింగ్ కోసం ఒక బ్లాక్‌ను చూపుతుంది, ఇది వారి ఏకకాల ఆపరేషన్‌ను మినహాయిస్తుంది, ఎందుకంటే ఇది షార్ట్ సర్క్యూట్‌కు దారి తీస్తుంది.నిజానికి, KnV బటన్‌ను నొక్కినప్పుడు, PB రిలే సక్రియం చేయబడుతుంది మరియు దాని సహాయక పరిచయాలు తెరవబడతాయి మరియు KnN బటన్‌ను నొక్కినప్పటికీ PH కాయిల్ శక్తివంతం చేయబడదు. ఇక్కడ బటన్ల మూసివేత పరిచయాల యొక్క యుక్తి లేదని గమనించండి, అనగా మెమరీ మాడ్యూల్ లేదు.

తార్కిక మూలకాలతో కూడిన సర్క్యూట్‌లో, మొదటి మూలకంపై KNV బటన్‌ను నొక్కినప్పుడు, మనకు x1 = 1, y2 = x1 = 0. రెండవ మూలకంపై, y7 = x5 + x6 = y2 + x6= 0 + 0 = 1

రిలే PB సక్రియం చేయబడింది మరియు సిగ్నల్ y7 మూలకం 4 (y7 — x8 = 1) ఇన్‌పుట్‌కు వర్తించబడుతుంది. మూలకం 3 (x2 = 0) ఇన్‌పుట్ వద్ద సిగ్నల్ లేదు, ఆపై y4 = x2 = 1. నాల్గవ మూలకంపై: y10 = x8 + x9 = x8 + y4 = 1 + 1 = 0, అనగా PH రిలే పని చేయదు , KnN బటన్ నొక్కినప్పటికీ. అప్పుడు మనకు అదే ఫలితం వస్తుంది: 10 = x8 + x9 = = x8 + y4 = 1 + 0 = 0.

అంజీర్ లో. 3, c బటన్ KnS నొక్కడం లేదా పరిమితి స్విచ్ VK యొక్క పరిచయాలను తెరిచినప్పుడు విడుదల రిలేను చూపుతుంది. ప్రారంభ స్థానం y3 = x1 + x2 = 0 + 0 = 1 లో లాజిక్ అంశాలతో సర్క్యూట్లో, అంటే, రిలే కాయిల్ శక్తివంతం అవుతుంది. మీరు KnS బటన్‌ను నొక్కినప్పుడు, మనకు y3 = x1 + x2 = 1 + 0 = 0 వస్తుంది మరియు రిలే విడుదల అవుతుంది.

అంజీర్ లో. 3, d VK పరిచయం మూసివేయబడినప్పుడు KNP బటన్‌ను నొక్కిన సందర్భంలో రిలేను ఆన్ చేయడానికి పరికరాన్ని చూపుతుంది. పరిచయాల సాధారణ స్థితిలో లాజిక్ అంశాలతో కూడిన సర్క్యూట్‌లో, మనకు y7 = NS6 = y6 = NS4 = y3 = x1x2 = 0 • 0 = 0. KNP బటన్‌ను మాత్రమే నొక్కితే, అప్పుడు y7 = x1x2 = 1 • 0 = 0. VK పరిచయం మాత్రమే మూసివేయబడితే, అప్పుడు y7 = = x1x2 = 0 • 1 = 0 KNP మూసివేయబడినప్పుడు మరియు VK మనకు y7 = x1x2 = 1 • 1 = 1. రిలే సక్రియం చేయబడిందని దీని అర్థం.

అంజీర్ లో. 3, e రెండు రిలేలు P1 మరియు P2 కోసం నియంత్రణ సర్క్యూట్‌ను చూపుతుంది.సర్క్యూట్కు వోల్టేజ్ వర్తించినప్పుడు, టైమ్ రిలే PB సక్రియం చేయబడుతుంది, లైన్ 3 లో దాని పరిచయాలు వెంటనే తెరవబడతాయి. సర్క్యూట్ ఆపరేషన్ కోసం సిద్ధంగా ఉంది. KNP బటన్‌ను నొక్కినప్పుడు, రిలే P1 సక్రియం చేయబడుతుంది, దాని పరిచయాలు మూసివేయబడతాయి, బటన్‌ను దాటవేస్తాయి. లైన్ 2లోని ఇతర పరిచయాలు తెరవబడి, లైన్ 3లో మూసివేయబడతాయి. రిలే PB విడుదల చేయబడింది మరియు దాని పరిచయాలు సమయ ఆలస్యంతో మూసివేయబడతాయి, రిలే P2 సక్రియం చేయబడింది. అందువలన, KNP బటన్ను నొక్కిన తర్వాత, రిలే P1 వెంటనే సక్రియం చేయబడుతుంది మరియు P2 - కొంత సమయం తర్వాత.

లాజిక్ అంశాలతో కూడిన సర్క్యూట్‌లో, "మెమరీ" నోడ్ ఫ్లిప్-ఫ్లాప్‌పై నిర్మించబడింది. అవుట్‌పుట్ వద్ద సిగ్నల్ ఉండకూడదు (y3 = 0), రిలేలు P1 మరియు P2 డి-ఎనర్జైజ్ చేయబడ్డాయి. KNP బటన్‌ను నొక్కండి, ట్రిగ్గర్ అవుట్‌పుట్‌లో సిగ్నల్ కనిపిస్తుంది. రిలే P1 సక్రియం చేయబడింది మరియు EV మూలకం సమకాలీకరించడం ప్రారంభమవుతుంది.

సిగ్నల్ y5 = 1 సంభవించినప్పుడు, రిలే P2 సక్రియం చేయబడుతుంది. మీరు KnS బటన్‌ను నొక్కినప్పుడు, ట్రిగ్గర్ స్విచ్ చేయబడుతుంది మరియు y3 = 0. రిలేలు P1 మరియు P2 విడుదల చేయబడతాయి.

లాజిక్ మూలకాలతో కూడిన సాధారణ సమావేశాలు మరింత సంక్లిష్టమైన సర్క్యూట్‌లలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి మరియు అటువంటి సర్క్యూట్‌లు రిలే-కాంటాక్టర్ పరికరాల సర్క్యూట్‌ల కంటే చాలా సరళంగా ఉంటాయి.