VE KAPISI (PRATİK MODEL)
(AND GATE)
Bu örneği pratik model kullanarak çözeceğiz. Aynı sorunun ideal model ile çözümüne Diyot Devreleri-5-Ve Kapısı-İdeal Model bağlantısından ulaşabilirsiniz.
Devre Şeması
Çözüm ve Açıklamalar
Bu devrede tüm durumlar için Kirchoff Akım Kuralı’ndan dolayı ... olmalıdır.
a) V1 = 0 V, V2 = 0 V
İki diyot da, katot tarafında 0 V'a anot tarafında ise bir direnç üzerinden 5 V kaynağına bağlı olduğundan, doğru polarmadır. Pratik modele göre bu iki diyotun da yerine 0.7 V'luk birer voltaj kaynağı koymamız gerekiyor. Voltaj kaynaklarının pozitif kutbunun akımın geldiği doğrultuda olması gerektiğine dikkat etmeliyiz.
Yukarıdaki devrede ... ile 0 V arasında yalnızca bizim yerleştirdiğimiz voltaj kaynağı olduğundan, ... olur. Direncin bir ucu 5 V’a bağlıdır. Diğer ucunun voltajını ise 0.7 V olarak bulduk. Bu nedenle direncin üzerindeki voltaj farkı ... olur. Dirençten geçen akım ise ... olarak bulunur. Diyotların özellikleri tamamen aynıysa ... ve ... akımlarının birbirine eşit olduğunu kabul edebiliriz. Bu varsayımla ... ... olur.
... ...
...,
...
b) V1 = 5 V, V2 = 0 V
Bir diyotunun doğru polarma olabilmesi için anot tarafından katota göre en az 0.7 V daha yüksek bir voltaj uygulanması gerekir. Yalnız, D1'in katot ucu 5 V'a, anot ucu ise bir direnç üzerinden gene 5 V'a bağlı olduğundan, bu mümkün değildir. Dolayısıyla, D1 ters polarmadır.
D2 diyotunun katodundan uygulanan 0 V aşağıdaki devrede gösterilen yol boyunca akım akmasına ve D2'nin doğru polarma olmasına neden olur.
Eşdeğer devreden görüldüğü gibi 0 V ile çıkış terminali arasındaki 0.7 V'luk kaynak, çıkış voltajını 0.7 V yapar. Bir önceki durum gibi, direnç üzerindeki voltaj ... olur. ... akımı ise ... olarak bulunur. ... olduğundan ...'dir.
...,
...,
...
c) V1 = 0 V, V2 = 5 V
Bu defa D1 doğru polarma ve D2 ters polarma olur ve akım D1 üzerinden geçer.
Yukarıdaki eşdeğer devrede, çıkış terminali ile 0 V kaynağı arasında yalnızca 0.7 V’luk voltaj kaynağı görülmektedir. Bu nedenle çıkış voltajı 0.7 V olur. ... akımı ise ... olarak bulunur. ... olduğundan, ... olur.
...,
...,
...
d) V1 = 5 V, V2 = 5 V
Her iki terminalden de 5V sağlandığında ise, terminalleri arasında voltaj farkı oluşmadığından diyotların ikisinin birden ters polarma olmasını bekleriz.
Devre tamamlanamadığından tüm akımlar sıfırdır ve bu da direnç üzerindeki voltaj düşümünü 0 yapar. Bu nedenle direncin iki terminali de aynı gerilime sahiptir ve çıkış voltajımız 5 V olur.
... ...,
...
ÖZET
Sonuçların özeti, aşağıdaki tabloda verilmiştir.
Şimdi bu tabloda sadece ..., ... ve ... sütunlarına konsantre olalım. Yukarıdaki sonuçlara göre; eğer ... veya ...'den en az biri 0 V olursa ... olmakta, yalnızca her iki giriş de 5 V olduğu durumda çıkış 5 V olmaktadır. 5 V'u mantık-1 seviyesi, 0.7 V'u ise mantık-0 seviyesi olarak düşünürsek, aşağıdaki gibi bir doğruluk tablosu ile karşılaşırız.
| Giriş-1 | Giriş-2 | Çıkış |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
Bu doğruluk tablosu VE kapısının doğruluk tablosudur. Bu nedenle yukarıdaki sorudaki devre, diyotlarla yapılmış basit bir VE kapısı olarak düşünülebilir.
