VEYA KAPISI (İDEAL MODEL)
(OR GATE)
Bu örneği, ideal model kullanarak çözeceğiz. Aynı sorunun pratik model ile çözümüne Diyot Devreleri-4-Veya Kapısı-Pratik Model bağlantısından ulaşabilirsiniz.
Devre Şeması
Çözüm ve Açıklamalar
Tüm durumlar için Kirchoff Akım Kuralı’ndan dolayı ... ... olmalıdır.
a) V1 = 0 V, V2 = 0 V
Her iki giriş voltajının da sıfır olduğu durumda, devrede diyotları doğru polarma yapacak veya bir akıma yol açacak herhangi bir kaynak bulunmamaktadır. Bu nedenle, devrede tüm akımlar 0'dır. 100 Ω'luk direncin akımı sıfır olduğundan, üzerinde bir voltaj düşümü olmaz (... formülünde, eğer ... ise ...'dır.). Böylece çıkış voltajı 0'a eşit olmalıdır.
... ...,
...
b) V1 = 5 V, V2 = 0 V
... olması, D1 diyotunun anot tarafının katota göre daha fazla gerilime sahip olmasına neden olur ve aşağıda çizilen yol üzerinde akım oluşur. Bu nedenle D1 doğru polarmadır.
Eğer D1'i kısa devre ile değiştirirsek, Vout terminali ile 5 V kaynağı arasında herhangi bir devre elemanı olmadığından, çıkış voltajı 5 V olur. Böylece, D2'nin anot ucu 0 V ve katod ucu 5 V olmaktadır. Anotun katotdan daha düşük voltaja sahip olması, D2’yi ters polarma yapar.
Ters polarmaya sahip bir diyotun üzerinden akım geçmeyeceğinden ... olur. Kirchhoff Akım Kuralı’ndan dolayı ...'dir; fakat D2 üzerinden geçen akım sıfır olduğundan ... ve ... birbirlerine eşit olurlar. Diyot üzerindeki akım ...'yı ise Ohm Kanunu kullanarak, ... olarak buluruz.
...,
...,
...
c) V1 = 0 V, V2 = 5 V
Öncekine benzer bir mantıkla, bu durumu da çözebiliriz. 5 V kaynağından dolayı D2 doğru polarma ve D1 ters polarma olacaktır. Bu defa, akım D2 üzerinden geçer. Diyotları eşdeğerleri ile değiştirdiğimizde, 5 V kaynağı ile ... arasında bir devre elemanı kalmaz ve çıkış voltajı 5 V’a eşit olur. ... akımı bir önceki durumdaki gibi ... olur ve bu akım ...'ye eşit olur.
...,
...,
...
d) V1 = 5 V, V2 = 5 V
Her iki girişin de 5 V olduğu son durumda ise diyotların ikisinin birden doğru polarma olmasını bekleriz. Voltaj kaynakları ile çıkış terminalimiz arasında bir devre elemanı olmadığından, ... değeri 5 V’a eşit olur. ... akımı ise yine Ohm Kanunu'ndan ... bulunur. Eğer, D1 ve D2 diyotlarının özellikleri tamamiyle aynı ise (gerçekte bu durum mümkün değildir.) ...'lik ... akımını sağlamak için ... ve ... birbirine eşit olur. ... eşitliğinden ise ... olarak bulunur.
...,
...,
...
ÖZET
Sonuçların özeti, aşağıdaki tabloda verilmiştir.
Şimdi, bu tabloda sadece ..., ... ve ... sütunlarına konsantre olalım. Yukarıdaki sonuçlara göre, ... veya ...’den en az biri ... olursa, ... oluyor. Yalnızca her iki girişin de ... olduğu durumda çıkış ... oluyor. ...'u mantık-1 seviyesi ve ...'u mantık-0 seviyesi olarak düşündüğümüzde, aşağıdaki gibi bir doğruluk tablosu ile karşılaşıyoruz.
| Giriş-1 | Giriş-2 | Çıkış |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |
Bu doğruluk tablosu, VEYA kapısının doğruluk tablosudur. Bu nedenle yukarıdaki sorudaki devre, diyotlarla yapılmış basit bir VEYA kapısı olarak düşünülebilir.
