거대한 전압 강하없이 여러 트랜지스터 로직 게이트를 결합하는 방법은 무엇입니까?

이전 질문에 대한 후속 조치 : 트랜지스터 논리 게이트의 저항 값

내가 트랜지스터 논리 게이트의 모든 일반적인 유형을 breadboarded했습니다 :
XNOR, NAND, INV, NOR, XOR, AND와 OR.
두 개의 황색 선은 입력 A과 B. 흰색 선은 인버터 입력입니다.

입력 A=0+ B=0+ inv=0는 다음을 제공합니다.

입력 A=0+ B=1+ inv=0는 다음을 제공합니다.

입력 A=1+ B=0+ inv=0는 다음을 제공합니다.

입력 A=1+ B=1+ inv=1는 다음을 제공합니다.

모든 로직은 완벽하게 작동하지만 게이트 간 전압 강하는 크게 다릅니다. 예를 들어, XOR게이트에서 생성 AND, NAND및 OR게이트와 각각의 트랜지스터는 전압 강하를 증가시킨다. LED가 거의 켜지지 않습니다!

내 목표는 트랜지스터에서 4 비트 계산기를 만드는 것입니다 (CMOS 칩을 사용 하여이 문제가 발생하지 않았습니다). 그러나 각 로직 게이트로 인해 이와 같은 전압 강하가 발생하면 10 개의 로직 게이트를 서로 어떻게 결합 할 수 있습니까? 나는 많은 저항 값을 가지고 놀았지만 대부분의 조합은 논리 게이트를 쓸모 없게 만듭니다. XOR이 간단한 AND게이트 와 같이 전압 강하와 일치 하도록 게이트 를 조정하는 방법은 무엇입니까?

편집 (JIm Dearden의 답변에 응답)

나는 많은 것을 배웠고 나는 당신의 대답을 얼마나 고맙게 여기는지 충분히 강조 할 수 없습니다 !!!
그림은 정말 분명합니다. 앞으로 많은 사람들이 도움을받을 것입니다!

정말 분명하지만 나는 결코 깨달 지 않았다 :
- NOR= NOT(두 개의 입력으로)
- OR= NOR+ NOT
- NAND= AND+NOT

"간단한 인버터 회로에 기반을 두는 것"은 실제로 속임수입니다!
와 같은 결합 된 게이트를 포함한 모든 논리 게이트 XOR는 동일하게 출력됩니다.:)

최고의 소원!

나는 실제로 60 년대에 학교에서 이것을했다 (그렇다 나는 나이가 많다). 우리는 그것들을 사용하여 더하기, 빼기, 곱하기 및 나누기가 가능한 작고 간단한 '컴퓨터'를 만들었습니다.

문제는 사용중인 게이트 회로의 입력 및 출력 전압이 실제로 호환되지 않는다는 것입니다. 게이트의 입력 수를 2 개 이상으로 확장하기가 어려우며 한 게이트의 '높은'출력이 다른 게이트의 입력에 충분히 '높지'않을 가능성이 높습니다.

우리가 그때 한 것은 간단한 인버터 회로 (또는 1 입력 NOR 게이트)에 모든 것을 기반으로하고 그로부터 빌드하는 것입니다.

이 방법의 장점은 다른 저항을 추가하여 게이트에 대한 입력 수를 늘릴 수 있다는 것입니다. 0.6V 이상의 입력은 게이트를 작동시킵니다. 10K 및 4k7의 저항 값 (회로와 일치)을 보여 주었지만 이전 회로와 달리 여기의 값은 상당히 변경 될 수 있습니다. 예를 들어 입력 470K, 출력 47k이며 여전히 잘 작동합니다.

NOT, NOR, AND, NOR, NAND와 같은 기본 게이트 중 일부를 그렸습니다. 내가 그린 것에 따라 나는 당신이 원하는 다른 문을 만들 수 있다고 확신합니다.

이 회로가 유용 할 수도 있습니다.

그리고 2로 나누기 (카운터)

NPN 트랜지스터를 사용하여 게이트 출력을 최대 6V로 끌어 내고 있지만 NPN 트랜지스터는 노드를 끌어 올리는 데 그리 좋지 않습니다. NPN의 이미 터는 기본 전압보다 약 0.6V 아래로 올라가지 않습니다. NPN 트랜지스터를 사용하려면 게이트 출력과 접지 사이에 풀업 저항을 사용하여 6V로 연결하십시오. 이를 통해 NAND, NOR 및 INV 게이트를 만들 수 있으며 원하는 논리를 만들 수 있습니다.