Posterior a consultar con especialistas en el tema, programadores de varias áreas y maestros hemos dado con la solución a la cuestión y la compartimos en esta publicación.
Solución:
Si todo lo que tiene son NPN y resistencias, querrá usar alguna forma de RTL. Aquí, el elemento lógico básico es la puerta NOR. La puerta de un transistor usa menos transistores (obviamente), pero la puerta de múltiples transistores es más robusta en varios aspectos.
Y aquí hay una oportunidad de enseñanza, para mostrar cómo la puerta NOR es un elemento lógico “universal”: todas las demás funciones pueden crearse mediante combinaciones de puertas NOR (incluida la puerta NOR degenerada de 1 entrada o inversor).
Incluso los grandes sistemas se han construido de esta manera. ¡La lógica del Cray-1 original se implementó completamente usando puertas ECL NOR de 4 y 5 entradas!
Una estrategia de implementación sería construir puertas individuales de 3, 4 o 5 entradas en módulos de una sola línea como estos:
(fuente)
Estos son fáciles de enchufar en un zócalo de placa de prueba, lo que permite a los estudiantes concentrarse en la lógica que están construyendo. Si necesita una gran cantidad de ellos, haga una PCB personalizada.
Y si es realmente ambicioso, puede enchufarlos en una tarjeta de envoltura universal para proyectos más grandes y una implementación más permanente.
Construir una lógica discreta con MOSFET es mucho más fácil que con transistores bipolares, porque la alta impedancia de puerta evita el problema que describe. Los circuitos NMOS son más fáciles que los CMOS (que se usa más comúnmente porque tiene menos potencia).
Creo que quieres seguir la lógica TTL. No lo he hecho yo mismo, pero el problema con este simple cableado de transistores que está mostrando es propenso a fallar cuando junta más de ellos.
Así que aquí está la forma TTL de hacer las cosas. Esta es una puerta NAND
lo que encuentro una buena instrucción aquí, y es posible que también desee agregar una lógica más pequeña de diodo-resistencia, es que está ingresando en los emisores. Esto hace que los estudiantes aprecien la diferencia entre cómo “fluyen” los bits lógicos y cómo fluyen las corrientes, ya sabes, apreciando el hecho de que un estado lógico 0 significa que el elemento de salida necesita absorber corriente (esa es la misma lección con el diodo Y portón).
Y no necesita transistores de emisor dual, he leído que puede conectar dos transistores en paralelo, base y colector juntos y emisores separados.
PD: si puede usar mi enfoque (infórmenos) y descubre que ahora necesita más transistores, donaré otros 200 a su proyecto.
También será interesante experimentar con la etapa de salida del tótem. Las nueve yardas completas: colector abierto, normal siempre encendido y tres estados. Genial proyecto.
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