Lojik Kapı Devreleri

Bilgisayarınızın, cep telefonunuzun veya herhangi dijital bir aygıtın temelde nasıl işlem yaptığını merak ettiniz mi? Bu yazıda dijital işlemlerin lojik kapılarla nasıl gerçekleştirildiğinden bahsedeceğim.

Lojik kapılar elektrik anahtarlama ilkesine dayalı elektrik aygıtlardır. Genelde entegre biçiminde üretilirler ve yapılarında transistör,diyot ve direnç gibi temel elektronik elemanlar kullanılır. Lojik kapılar üç ana mantık elemanından oluşur. Bunlar AND ( VE),OR (VEYA)  ve NOT (DEĞİL)  kapılarıdır. Bu kapıların sembolleri aşağıda gösterildiği gibi sırasıyla and ,or ve not şeklindedir.

Lojik Kapı Devreleri

Bu temel kapıların bir araya getirilmesiyle başka kapı devreleride üretilmiştir. Bunlar NAND (VE DEĞİL), NOR (VEYA DEĞİL), XOR (ÖZEL VEYA) dur. Bu kapı devrelerinin sembolleri ise şöyledir:

lojik kapı devreleri nelerdir

Kapılar genellikle TTL (transistör-transistör lojik) mantığıyla üretilir. Bilindiği gibi transistörlerin bir görevide anahtarlama yapmaktır. NPN Transistörlerin base terminaline bir akım uygulandığında kollektörden emittere akım akışı olur.

Bu basit kurala göre kapı devreleri kolayca gerçekleştirilebilir.

lojik kapılar Kapı devrelerinin entegre şeklinde üretildiğini belirmiştik. Bu entegreler BJT ile üretildiyse 74 serisi entegre , FET veya MOSFET ile üretildiyse 40 serisi entegre diye adlandırılır. 40 serisi entegrelere CMOS da denir.

40 serisi entegreler

Mikro işlemcilerde genellikle CMOS lar kullanılır. Çünkü transistörü oluşturan yarı iletken başına düşen alan daha azdır,daha az enerji harcar ve daha az ısınır.

74 serisi entegrelerinde kullanım senaryosuna göre çeşitleri vardır. Bunlar

  • Standart güçlü ttl 74xx
  • Düşük güçlü ttl 74Lxx
  • Schottky serisi 74Sxx
  • Düşük güçlü Schottky ttl 74LSxx
  • Geliştirilmiş Schottky ttl 74Asxx
  • Geliştirilmiş düşük güçlü Schottky ttl 74ASLxx

Lojik kapı devrelerinin sayısal analizinde George Boole tarafından geliştirilen boole cebri kullanılır.

George BooleBu matematik prensiplerine göre kapılar görevlerini yerine getirir. Örneğin iki girişli AND(VE) kapısınının birinci terminaline lojik 1 (+5 v) ikinci terminaline lojik 0 (0 v) uygulandığında çıkışta lojik 0 görülür. Örnekte verdiğimiz gibi kapı elemanlarının girişlerine uygulanabilecek bütün değerlerin olduğu tabloya doğruluk tablosu denir. Kapıların fonksiyonları ve doğruluk tabloları şöyledir.

Lojik Kapı Devreleri Nelerdir

lojik devreler

Lojik kapılar bütün bu kurallar çerçevesinde bir araya gelerek daha karmaşık yapılar oluşturulabilir. Lojik kapılarla decoder (kod çözücü), encoder (kodlayıcı), sayıcı, rom (yalnızca okunabilir bellek), register (kaydedici), multilexer (veri seçici) gibi işlem birimleri üretilebilir. Bu işlem birimleriyle dijital işlemler kolayca kontrol edilebilir.

Yapılarında birçok kapı elemanı bulunduran bu işlem birimlerinin birbirleriyle uyumlu çalışabilmesi için bir clock (darbe) sinyaline ihtiyaçları vardır. Darbe sinyali, oluşturulan devrenin çalışma şartlarına göre gerekli olan frekansta üretilen bir kare dalga olmalıdır.

lojik devreler örnekleri

Örneğin  dijital saat devresi için sayıcıların darbe girişine 1 Hz sinyal uygulamak gerekir.

Sonuç olarak dijital işlemlerin en küçük birimi olan kapılar karar verme işlemlerini yerine getirir. Elektrik gerilimini istediğimiz zaman istediğimiz birime göndermemizi  ve karmaşık işlemleri kolayca yerine getirmemizi sağlar. Karmaşık devreler boole matematiği ile tasarlanıp uygulanabilir.

arıcılık malzemeleri
Ömer Gülal
Ömer Gülal
Erciyes üniversitesi elektrik elektronik mühendisliği bölümümde okumaktayım

4 Yorum

Düşünceleriniz Nedir?

Lütfen yorumunuzu buraya yazınız.
Lütfen isminizi buraya yazını.

Yazar Ol arıcılık malzemeleri Proje Yönetimi

Yeni Yazılar

Otonom Araçlar

Otonom araçlar, sahip olduğu donanımsal ve yazılımsal sistemleri kullanarak çevresini algılayabilen ve insan müdahalesi olmadan çalışabilen araçlar olarak tanımlanabilir. Otonom aracın çalışması sırasında, bir...

Maskenin Kalitesi Nasıl Anlaşılır

Tıbbi amaçlı olarak kullanılan birçok maske türü mevcuttur ancak hepsinin ortak bazı özellikleri bulunmaktadır. Bu yazımızda medikal maskelerin kalitesi nasıl anlaşılır, medikal maske alırken...

Meltblown Maske Kumaşı Nasıl Anlaşılır

Pandemi döneminde önemi giderek artan maskelerin bizi ne kadar koruyabildiğine dair herkesin aklında belirli başlı sorular gelmektedir. Bu makalede genel olarak en çok tercih...

Kolonya mı El Dezenfektanı mı?

Kolonya ve el dezenfektanları arasındaki fark nedir? Antiseptik özelliği hangisinde daha fazladır? Kolonya Kolonya, su ve çeşitli esans karışımları ile yüzde 60 ile 80 arasındaki oranlarda...

Mühendislik Maaşları

Makine Teknisyeni Maaşları

Makine Teknisyeni ne iş yapar? Makine teknisyeni endüstri meslek liselerinden mezun olan kişilerdir. Bu yüzden makine teknisyeni ile makine mühendisini karıştırmamak gerekir. Mühendis olmak...

Ağaç İşleri Endüstri Mühendisliği Ne İş Yapar

Doğa, insanoğluna sınırsız kaynaklar sunmaktadır. Bu nedenle de doğanın dilinden anlayacak, işleyecek donanımlı elemanlara ihtiyaç duyulmaktadır. Doğanın sınırsız kaynaklarını işlemek açısından ise ağaç işleri...

Memur Maaşları

Merhabalar, bu yazımı bir üyemizin isteği üzerine memur maaşları hakkında bir takım bilgiler vereceğim. Memur maaşları mesleki durumuna, branşına çalıştığı kuruma, mesai yapıp yapmadığını,...

İnşaat Mühendisliği Maaşları

İnşaat mühendisliği maaşları özel kurumdan kamu kurumuna, ofis hizmetlerinden saha hizmetlerine, farklı belgelenmiş vasıflardan aile ve çocuk sayısına göre değişiklik gösteren bir tabloya sahiptir. Aşağıda...