Na imagem acima, podemos perceber que o transistor possui 3 terminais: C, B e E. Caso se tenha um sinal positivo e uma carga conectados no terminal C e o terminal E esteja conectado ao terminal negativo, o transistor não vai permitir que passe corrente através dele caso não haja um sinal no terminal B.
Na imagem, caso o botão S1 seja pressionado, a corrente pode passar pelo transistor, fazendo com que o LED seja ligado
Todas as portas lógicas são feitas utilizando este componente. A seguir, veremos algumas portas lógicas, seu funcionamento e como elas são construídas utilizando transistores.
Porta NOT
Esta porta é capaz de inverter o sinal de entrada. Ou seja, caso tenhamos um sinal 1 na entrada, ela irá emitir na saída um sinal 0. É possível entender melhor observando a tabela verdade:
| I | O |
|---|---|
| 0 | 1 |
| 1 | 0 |
O circuito é o que se segue:
O funcionamento é o seguinte:
Quando o botão S1 não está sendo pressionado, o transistor se comporta como uma chave aberta, e o único caminho que a corrente pode seguir é o que contém o LED.
Quando o botão S1 é pressionado, um sinal chega na base, fazendo com que o transistor se comporte como um curto, fazendo com que toda a corrente passe pelo transistor e não chegue ao LED, mantendo o mesmo desligado
Porta AND
A próxima porta a ser analisada é a porta "AND" ou "E". Esta porta tem como função receber dois ou mais sinais e só permitir que a saída seja alta (1) quando todos os sinais forem iguais a 1. A simbologia da porta é a seguinte:
| A | B | O |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
Apenas se S1 E S2 forem pressionados o LED será acionado
O circuito com transistores e seu funcionamento:
Este circuito é bastante simples. São dois transistores em série. Caso algum deles não receba sinal na base (terminal B), o circuito estará "aberto" (pois um dos transistores estará sem sinal na base ( fazendo com que se comporte como uma chave aberta)
Apenas quando os dois transistores recebem sinal na base o circuito fica completo, permitindo que o LED acenda
Porta OR
A próxima porta a ser analisada é a porta "OR" ou "OU". Esta porta também recebe dois ou mais sinais, mas, caso um dos sinais seja igual a 1, a saída já será 1.
| A | B | O |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |
Quando S1 OU S2 forem pressionados (ou os dois) o LED acende
O circuito neste caso também é muito simples:
Se trata de um circuito com os transistores em paralelo. Se qualquer um dos dois for acionado, o circuito se fecha, permitindo que a corrente passe pelo LED.
ou
Porta XOR
A próxima e última porta que será analisada neste post é a porta XOR (também conhecida como XOU, "exclusive or" ou "ou exclusivo"). Esta porta é muito parecida com a porta "ou", mas desta vez a saída será 1 apenas quando uma das entradas for igual a 1. Caso ambas sejam 0 ou ambas sejam 1, a saída será 0.
| A | B | O |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
O circuito que forma esta porta é um pouco mais complexo do que as anteriores:
A parte marcada em vermelho funciona da mesma forma que a porta "ou" enquanto a parte marcada em azul funciona da mesma forma que a porta "e"
O transistor circulado na imagem acima está normalmente acionado, graças ao sinal conectado na base do mesmo. Com isso, caso A ou B sejam sinais "1", o sinal pode passar pelos transistores superiores e ter contato direto com o GND:
Porém, caso A e B sejam pressionados ao mesmo tempo, os transistores mais a esquerda do circuito se comportam como um curto, fazendo com que o sinal que antes ia para a base do transistor agora vá direto para o GND, fazendo com que o transistor seja desligado e impedindo que a corrente que passaria pelo LED chegue até o GND:
Dessa forma, caso A ou B seja acionado, o LED liga, mas caso ambos sejam pressionados simultaneamente, o LED permanece desligado.
Para quem tem conhecimentos em inglês e se interessa pelo assunto, recomendo muito o canal do YouTube "Ben Eater", que faz vídeos demonstrando o funcionamento de componentes eletrônicos levando em conta cada pequena peça que o compõe. Este canal foi utilizado como fonte para obter as informações deste post. Deixarei abaixo o link para o canal no YouTube assim como alguns vídeos interessantes de alguns projetos desenvolvidos por ele:
Canal do YouTube: https://www.youtube.com/user/eaterbc
Portas lógicas feitas com transistores (este vídeo foi utilizado para obter as informações deste post): https://www.youtube.com/watch?v=sTu3LwpF6XI
Desenvolvimento de uma placa de vídeo em uma protoboard: https://www.youtube.com/watch?v=l7rce6IQDWs
Programa para escrever "Hello world" usando apenas protoboards e um microcontrolador: https://www.youtube.com/watch?v=LnzuMJLZRdU
Demonstração de como computadores fazem adição: https://www.youtube.com/watch?v=wvJc9CZcvBc
Espero que este post tenha sido interessante. Até a próxima! :)
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