NOT- 게이트 주입 된 BACK에서 OWN 입력으로 출력하면 어떻게됩니까?

Not-gate, 0 (Off) 입력을 받으면 1 (On) 출력을 제공합니다. 1 (On) 입력을 받으면 0 (Off) 출력을 반환합니다.

이제 출력을 not-gate의 입력으로 되돌릴 수 있다면 어떻게 될까요? 게이트가 1 입력을 받으면 0 출력을 제공하고 0 입력을 받으면 1 출력을 제공합니다.

상황의 소리 - 같은 "자기 모순"(자기 거짓)의 실제 모델 (시 발열-공격 아이 - 버트 랜드 러셀은 4 월 속지, 그의 형제에 의해 가능한 모든 트릭에 대해 준비를 복용 대기, 버트 런드 러셀의 같은 형제는 "4 월 바보"를 전혀하지 않음으로써 4 월 바보를 만들었습니다. Bertrand의 형제가 4 월 바보 트릭을 사용하면 4 월 바보가되지 않을 것입니다. 4 월 바보 형).

이제 NOT 게이트라고하는 실제 하드웨어의 경우 어떻게됩니까?

나는 가능성을 가정한다;

1. 게이트는 항상 0 (꺼짐) 출력으로 유지됩니다.

2. 게이트는 항상 1 (on)-출력으로 유지됩니다.

3. 게이트는 "PULSATING"입니다. 일단 1 개의 출력이됩니다; 다음 순간에, 그 1 (온) 신호를 수신 한 후에는 제로 (오프) 신호를 내며 사이클은 계속해서 켜집니다. 이 진동의 주파수는 회로 구성 요소의 물리적 특성에 따라 달라집니다.

4. 회로에 손상이 발생하고 (일부 이상 전류, 과열 등으로 인해) 작동이 영구적으로 중단됩니다.

이 가정 내에서 어떤 일이 일어날까요?

추신. 나는 학교 시절 부터이 문제에 대해 생각하고 있지만 아직 알지 못하고 회로에서 노 게이트를 조립하는 방법, 구매 가능한 곳 등을 알 수 없습니다. 아직 실험적으로 테스트 할 수 없었습니다.

일반적으로 사례 3 또는 5가 발생합니다.

사례 5를 정의하지 않았습니다 :-)

• 5. 결합 된 입력-출력은 전원 중간 부근에서 일정한 전압을 유지합니다.

74HC14 : 슈미트 트리거 게이트를 사용하면 거의 확실하게 진동이 발생합니다.
Vin-out 초기에 = low = 0이라고 가정합니다.
입력 = 0 일 때 출력이 1로 전환됩니다.
이 작업을 수행하는 시간은 게이트의 전파 지연입니다 (일반적으로 유형에 따라 ns입니다.
출력이 높아지기 시작할 때 변경 속도는 다음과 같습니다). 부하의 영향.
부하 여기 게이트 입력 커패시턴스 + 게이트 출력 저항 및 배선 저항을 통해 구동되는 모든 부유 배선 용량이다.
Cin_gate 데이터 시트에 10 (PF 가족과 다름)의 순으로 할 수있다.
온 PCB 배선 커패시턴스가 낮을 것이다.
이 상황에서 직렬 인덕턴스는 작은 영향을 줄 수 있지만 일반적으로 무시할 수 없을 정도로 작습니다. 출력 저항은 게이트 유형에 따라 크게 다릅니다.
매우 대략적인 Rout_effective = V / I = Vout / Iout_max.
예를 들어 dd = 5V, 최대 Iout = 20 mA이면 Rout ~~~ = 5 / .020 = 250 Ohms입니다. 이것은 매우 역동적이지만 아이디어를 제공합니다.

Vout = 1이 Rseries + Rout을 통해 Cin을 하이 레벨로 구동하면 게이트에 VIn = 1이 표시되고 Vo = 0으로 전환되기 시작합니다. 전파 지연 후 출력이 떨어지기 시작합니다.
그리고 계속됩니다.

74HC04 : 비 슈미트 트리거 게이트를 사용하는 경우 위의 메커니즘에 의해 발진이 발생할 수 있지만 게이트는 Vin-Vout을 약 절반 공급으로 선형 모드로 설정 될 가능성이 높습니다.
대부분의 시간 동안 다른 고출력 또는 저출력으로 의도 된 내부 트랜지스터-스위치 쌍은 중간 상태로 유지 될 수있다. 이것은 높은 전류 소모로 이어질 수 있으며 IC 파괴로 이어질 수도 있지만 그렇지 않을 수도 있습니다.

가이드로서 :

74HC04 인버터 데이터 시트 전파 지연 ~~ = 20ns 74HC14 인버터 데이터 시트 전파 지연 ~~ = 35ns

74HC14 전파 지연은 74HC04보다 약 50 % 더 높지만 Vin이 상승하는 데 약간 더 오래 걸리므로 Schmitt 트리거 입력 게이트 메 니스의 히스테리시스는 아마도 Schmitt 트리거 게이트에 대한 전체 지연이 두 배가 될 것입니다.

Cin = 10 pF이고 Rout = 250 Ohms이면 Vout 구동시의 시간 상수 Cin = t = RC = 250 x 10E-12
~~ = 3E-9 = 3ns.
전파 지연이 ~ = 20/40 ns ('04 / '14) (74HC04 데이터 시트의 그림 6 참조) 인 경우 총 저 / 고 / 저 / 고 시간 1 발진 사이클의 경우 아마도 50/100 ns이므로 약 20/10 Mhz의 발진이 제안됩니다. 실제로 이것은 74HC14에 대해 "약간 높은"느낌이 들지만 MHz 범위의 발진은 5V에서 다른 부하가 없을 가능성이 높습니다. 74HC04는 아마도 진동하지 않지만 더 높은 주파수에서 진동 할 것입니다.

참고 : 슈미트 게이트는 전파 지연이 길어지고 하이 임계 값이 히스테리시스 전압에 의해 정의되고 분리되기 때문에 더 낮은 주파수에서 발진합니다. 따라서 Cin은 충전하는 데 시간이 조금 더 걸립니다. 비 슈미트 게이트는 발진하는 경우 아마도 더 많이 발진하지만 아마도 낮은 진폭 발진이 중첩되어 선형 모드로 들어갈 가능성이 더 큽니다.

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안에 무엇입니까? :

Mario는 74C04와 같은 간단한 인버터의 개념도를 보여주었습니다. 이것들은 첫 번째 CMOS 게이트 중 하나 였지만 낮은 출력 드라이브는 '불쾌'했으며 더 많은 드라이브가있는 버퍼 게이트가 곧 도착했습니다. 추가 전류 드라이브를 얻기 위해 입력 스테이지와 별도로 고전류 출력 스테이지가 있습니다. 둘 다 전체 결과가 반전되므로 인버터가 아니므로 전체 반전을 얻기 위해 3 차 반전 단계를 추가합니다. 최종 결과는 외부에서 "인버터"이며 반 아날로그 방식으로 구동 할 때 알 수없는 상황의 블랙 박스입니다.

74HC04의 경우 아래 다이어그램은
Fairchild 및
TI 및
NXP 데이터 시트
BUT
ON-Semi 에
표시된 것과 다르지만, 2 단계를 반전 입력이있는 버퍼로 만드는 것과 다릅니다. 결과는 논리적으로 동일합니다. 따라서 전반적으로 세미 아날로그 방식으로 작동 할 때 어떤 일이 발생하는지 보장 할 수 없습니다.

74HC04에서 6 개의 인버터 1 개 :

이것은 하나의 CMOS 기반 버전을위한 것입니다. 다른 많은 CMOS 버전이 있습니다.

CMOS는 가장 일반적으로 사용되지만 원래 TTL, LSTTL, STTL입니다. ECL 등

당신이 설명하는 것을 링 오실레이터 라고합니다.

NOT 게이트 의 게이트 지연 에 따라 출력이 특정 주파수로 오실 레이션됩니다 .

완벽한 NOT 게이트는 무한한 고주파로 진동합니다.

완벽한 기기가 존재하지 않기 때문에 주파수는

$f=\frac{1}{2*t}$

여기서 t는 사용하는 NOT 게이트의 게이트 지연입니다.

트랜지스터 회로도를 보면 결과 회로가 게이트가 드레인에 연결된 두 개의 트랜지스터로 구성되어 있음을 알 수 있습니다. 소위 "다이오드 연결"트랜지스터는 비선형 저항처럼 작동합니다.

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

기본적으로 전압 분배기로 끝나고 실제 트랜지스터 크기에 따라 전압을 얻습니다.

단일 인버터는 충분한 위상 변이가 없기 때문에 발진하지 않습니다. 발진기의 경우 직렬로 3 개 이상의 인버터가 필요합니다.

이것은 기술에 의존 할 수 있지만, 적어도 TTL NOT 게이트 (바이폴라 트랜지스터)는 종종 고 이득 반전 증폭기로 간주 될 수 있습니다.

입력을 출력에 연결하면 강력한 네거티브 피드백이 생성되므로 앰프는 논리 0과 논리 1 사이에서 안정화됩니다.

저항을 통해 출력에 입력을 연결하면 외부 아날로그 신호를 공급하고 증폭 할 수 있습니다.

단일 게이트의 내부 요소는 일반적으로 이러한 방식으로 연결되면 진동을 생성하기에 충분한 기생 용량 (지연)이 없습니다. 그러나, 3, 5 개 이상의 게이트의 링은 안정 상태가되지 않고 고주파 신호를 생성하기에 충분한 지연을 가질 수있다.

나는 오래된 러시아 문헌에서 전압 안정기 (매우 우아함-디지털 칩이 5V를 안정화시킵니다) 및 발전기 (3 게이트 체인이 약 8MHz 인 오실레이터로 작동 함)에서 이러한 "디지털 아날로그"솔루션을 보았습니다. 이 다이어그램은 K155 시리즈 칩을 참조했습니다 (구식 7400 시리즈와 같은 것이 서양 아날로그 여야 함).

새로운 답은 아니지만 "포인트 -5"라는 간단한 이해입니다. 간단한 기계적 비유 로 다른 사용자가 설명했습니다 .

되지 게이트는 A가 고정으로 레버의 중심 지점을 쉬고, 레버와 비교 될 수있다. (가위에서와 같이).

그 한 단부 경우 (입력 단부로 가정)를 pressed- 아래 의 타단 (가정로서의 출력 단부) rise- 업 .

그리고 인스 대향 입력 엔드 snatched- 경우, 최대 출력 엔드 deeps- 다운 .

우리는

위 = 1

아래로 = 0

이 기계 모델에서는 입력과 출력을 결합하는 간단한 방법이 없으므로 약간의 간접적 인 방법으로 진행합니다 . ...

직렬 조합으로 1 개 이상의 비 게이트가 조립되면 어떻게됩니까?

홀수 (링 오실레이터 꽤 같은) 시리즈의 게이트하지 않는 처럼 행동 단일하지 게이트 . 기계 대표도 마찬가지입니다.

1 레버 (1 개의 받침점과 2 개의 끝단 포함) = 1은 게이트가 아닙니다.

이제이 조합은 게이트가 아닌 단일 게이트 역할을 하므로 출력은 이와 같이 입력과 상호 작용할 수 있습니다.

지지대는 받침점이 고정 된 장소에 고정 된 상태로 유지되며 2 개의 개별 레버 (= 게이트가 아닌 별도)의 접합부가 위 또는 아래로 움직일 수 있음을 의미합니다.

따라서 우리가 시작과 끝에 합류 할 수 있다면 (그리고 2 개의 인접한 레버 사이의 과도한 압력을 견딜 수있는 적절한 시스템을 제공 할 수 있다면) ...

모든 것이 평면 원을 형성 할 것입니다. 0 또는 1에는 끝이 없지만 ...

... 0.5. 중간 위치.

이처럼 :

이 마지막 이미지에서 왼쪽 이미지는 단일 레버이며 2d 페이지에 그려진 세계지도와 유사하게 나타납니다. 러시아의 동쪽 끝쪽에 약간의 알래스카가 있고 알래스카 서쪽.

마지막 이미지에서 오른쪽 이미지는 평평한 수평 위치를 0.5 값으로 표시합니다.

규칙적인 (슈미트 트리거가 아님) 비 게이트는 본질적으로 보통 포화 상태에서 작동하는 일종의 반전 증폭기로 볼 수 있습니다. 출력을 입력에 연결함으로써이 증폭기에 음의 피드백을 적용합니다.

이 결과는 주파수 응답에 따라 다릅니다. 단일 스테이지 비 게이트는 1 차 응답을 가지며 2 개의 전원 레일 사이의 어딘가에서 훔쳐갑니다.

게이트가없는 3 단계 ( "버퍼") 3 차 응답이 있습니다. 제 2 브레이크 주파수를 초과하는 주파수에서, 이는 약 180 도의 위상 시프트를 일으켜 음의 피드백을 양의 피드백으로 만든다. 게이트가 여전히 그 주파수에서 게인을 가지고 있다면, 오실레이터가 있습니다.

"3 차 주문 응답"은 무엇입니까? "두 번째 브레이크 주파수"는 무엇입니까?

모든 증폭기는 저역 통과 필터 역할을합니다. 일반적으로 단일 스테이지 증폭기는 1 차 응답을 갖습니다.

1 차 반응이있는 필터는 로그 로그 스케일이있는 그래프에서 두 개의 직선으로 근사화 할 수 있습니다. 이 근사값에서 브레이크 주파수는 10dB 당 20dB (옥타브 당 ~ 6dB)의 속도로 떨어질 때까지 평탄하게 유지됩니다. 차단 주파수 전에 입력은 출력과 위상이 같습니다. 차단 주파수 후 출력은 입력과 위상이 90도 다릅니다.

2 차 응답을 갖는 필터는 2 개의 브레이크 주파수를 가지며 로그 로그 그래프에서 3 개의 직선으로 근접 할 수 있습니다. 이 appxoimation에서 다시 게인은 첫 번째 중단 주파수까지 0 위상 변화로 평평하게 유지됩니다. 그런 다음 두 번째 차단 주파수까지 90도 위상 편이로 10 년마다 20dB로 떨어진다. 마지막으로 180도 위상 편이로 10 년마다 40db로 떨어진다.

3 차 응답이있는 필터는 로그-로그 그래프에서 첫 번째 브레이크 주파수 후 20 dB / decade 롤오프 및 90도 위상 변이 후 두 번째 브레이크 주파수 후 근사치로 4 개의 직선으로 근사화 할 수 있습니다. 40dB / decade 롤오프 및 180도 위상 편이 및 세 번째 중단 주파수 후에는 270도 위상 편이 및 60dB / decade 롤 오프가 있습니다.

이 근사값은 완벽하지는 않습니다. 실제로 각 브레이크 주파수 주변 영역에서 크기와 위상이 더 완만하게 전환되지만 목적에 충분합니다.

각각 1 차 응답을 갖는 3 개의 증폭기를 순서대로 배치하면 3 차 응답을 갖는 시스템이된다.

Q :이 답변은 '유용합니까?
A : 그렇게 생각합니다. (일부는 그렇지 않을 수도 있습니다 :-)).

그것은 매우 오래된 농담을 구현하는 형태로 유머를 사용 하며이 질문에서 인버터와 유사한 방식으로 반전 및 진동을 처리합니다.

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Newcomer Ben은 일부 사람들과 관련이 없다고 생각되는 것에 대한 링크를 게시했습니다.
실제로 apposite이며 거의 유용하고 다소 재미 있습니다.
방화벽 문제가있는 사이트는 항상 혼란 스러웠습니다. 일반적으로 안전한 내 시스템은 사이트에 액세스 할 때 '불평'하지 않았습니다.

Ben이 제공 한이 링크는 버터 토스트와 고양이를 떨어 뜨리고 그들이 어떻게 착륙 하는지를 실험하는 "과학자"를 보여주는 40 초짜리 비디오에 관한 것입니다. 그가 다음에하는 일은 표준 농담과 일치합니다. 배경에서 조수와 같은 그의 이고르는 열심히 일하고 있습니다. 토스트, 고양이, 일부 덕트 테이프 및 Igor의 장치는이 질문과 관련이 있습니다. 여기에는 반전 및 진동과 (반드시 피드백)이 포함됩니다. 유머가 더해졌습니다.

나는 ~ = 20mm 토스트 드롭 실험을 좋아합니다.
그것은 문제의 어려움과 대략 결과를 대략적으로 나타냅니다.

또한 Ben은 "... 그리고 무한한 전력을 생산합니다."라고 언급했습니다. .
그것은 토스트 + 고양이 맥락에서 의미가 있지만이 질문과 지나치게 관련이 없습니다.