برقی سرکٹس میں منطقی دروازے

منطق کے عناصر ایسے آلات ہیں جو ان پٹ اور آؤٹ پٹ اقدار کے درمیان ایک خاص تعلق بناتے ہیں۔ ایک ابتدائی منطق کے عنصر میں دو ان پٹ اور ایک آؤٹ پٹ ہوتا ہے۔ ان کے لیے سگنل مجرد ہیں، یعنی وہ دو ممکنہ قدروں میں سے ایک لیتے ہیں - 1 یا 0۔ وولٹیج کی موجودگی کو کبھی کبھی ایک کے طور پر لیا جاتا ہے، اور اس کی عدم موجودگی کو کبھی کبھی صفر کے طور پر لیا جاتا ہے۔ اس طرح کے آلات کے آپریشن کا تجزیہ بولین الجبرا — منطق کے الجبرا کے تصورات کا استعمال کرتے ہوئے کیا جاتا ہے۔

مجرد سگنلز کے ساتھ کام کرنے والے آلات کو مجرد کہا جاتا ہے۔ اس طرح کے آلات کے آپریشن کا تجزیہ بولین الجبرا — منطق کے الجبرا کے تصورات کا استعمال کرتے ہوئے کیا جاتا ہے۔

منطق کے الجبرا کے بنیادی اصول

ایک منطقی متغیر ایک ان پٹ ویلیو ہے جو صرف دو مخالف اقدار لے سکتی ہے: x = 1 یا x = 0۔ ایک منطقی فنکشن ان پٹ اور آؤٹ پٹ سگنل پر آؤٹ پٹ ویلیو کا انحصار ہے، جو صرف دو قدریں بھی لے سکتا ہے۔ : y = 1 یا y = 0۔ ایک منطقی عمل ایک منطقی عنصر کے ذریعہ منطقی فعل کے مطابق منطقی متغیر کے ساتھ انجام دیا جانے والا عمل ہے۔قدریں 1 اور 0 باہمی طور پر مخالف ہیں (الٹی): 1 = 0، 0 = 1۔ ڈیش کا مطلب ہے نفی (الٹی)۔

یہ فرض کیا جاتا ہے کہ 0 • 0 = 0، 0 + 0 = 0، 1 — 0 = 0، 1 + 0 = 1، 1 • 1 = = 1، 1 + 1 = 1۔

منطق الجبرا کے فارمولوں کو تبدیل کرتے وقت، پہلے الٹا عمل کیا جاتا ہے، پھر ضرب، اضافہ، اور پھر باقی تمام۔

اس موضوع پر بھی دیکھیں: رابطہ سرکٹ الجبرا کے قوانین

بنیادی منطقی کارروائیوں پر یہاں بحث کی گئی ہے: منطقی آلات

ریلے رابطہ سرکٹس کی شکل میں منطقی عناصر

منطقی عناصر کو ریلے رابطہ سرکٹ (تصویر 1) کی شکل میں پیش کیا جا سکتا ہے۔

چاول۔ 1. بنیادی منطقی عناصر (a) اور ریلے رابطہ مساوی (b)

اگر ہم فرض کریں کہ بند رابطے ایک سگنل سے مطابقت رکھتے ہیں اور کھلے رابطے صفر کے مساوی ہیں، تو عنصر A کو منسلک رابطے x1 اور x2 اور ریلے y کے طور پر دکھایا جا سکتا ہے۔ اگر دونوں رابطے بند ہیں، تو کرنٹ کنڈلی سے گزرے گا، ریلے کام کرے گا اور اس کے رابطے بند ہو جائیں گے۔

OR عنصر کو متوازی طور پر جڑے ہوئے دو NO رابطوں کے طور پر پیش کیا جا سکتا ہے۔ جب ان میں سے پہلا یا دوسرا بند ہوجاتا ہے، تو ریلے چالو ہوجاتا ہے اور اپنے رابطوں کو بند کردیتا ہے جن سے سگنل گزرے گا۔

ایک NOT عنصر کو ایک NO contact x اور ایک NC رابطہ y کے طور پر دکھایا جا سکتا ہے۔ اگر ان پٹ (x = 0) پر کوئی سگنل لاگو نہیں ہوتا ہے، تو ریلے کام نہیں کرتا اور y کے رابطے بند رہتے ہیں، ان میں کرنٹ بہتا ہے۔ اگر آپ ایکس کانٹیکٹس کو بند کرتے ہیں تو ریلے آپریٹ کرے گا اور اپنے روابط کھولے گا، تب آؤٹ پٹ سگنل صفر ہوگا۔

انجیر میں۔ 2 ایک سرکٹ دکھاتا ہے جو OR — NOT آپریشن کرتا ہے۔اگر کسی بھی ان پٹ پر کوئی سگنل نہیں لگایا جاتا ہے، تو ٹرانجسٹر بند رہے گا، اس میں سے کوئی کرنٹ نہیں بہے گا، اور آؤٹ پٹ وولٹیج سورس emf Uy = Uc، یعنی کے برابر ہوگا۔ y = 1۔

چاول۔ 2. منطقی عنصر کی اسکیم یا — نہیں، منطقی کارروائیاں کرنا

اگر کم از کم ان پٹ میں سے ایک پر وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے، تو ٹرانزسٹر کی مزاحمت ∞ سے 0 تک گر جائے گی اور کرنٹ ایمیٹر-کلیکٹر سرکٹ سے گزرے گا۔ ٹرانجسٹر میں وولٹیج ڈراپ صفر (Uy = 0) ہوگا۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ آؤٹ پٹ پر کوئی سگنل نہیں ہے، یعنی y = 0۔ عنصر کے نارمل آپریشن کے لیے، یہ ضروری ہے کہ بنیادی پوٹینشل کو مشترکہ نقطہ کے نسبت سے نقل مکانی کی جائے، یہ ایک خاص ذریعہ Ucm سے حاصل ہوتا ہے۔ اور ایک ریزسٹر آر سی ایم۔ ریزسٹر R6 بیس ایمیٹر کرنٹ کو محدود کرتا ہے۔

الیکٹرو میگنیٹک ریلے، ٹرانزسٹر، میگنیٹک کور، الیکٹرانک لیمپ، نیومیٹک ریلے پر بنائے گئے لاجک عناصر بہت بڑے ہیں، یہی وجہ ہے کہ اب مربوط سرکٹس استعمال کیے جاتے ہیں۔ان میں منطقی آپریشن کرسٹل کی سطح پر کیے جاتے ہیں۔

سرکٹس میں منطقی دروازے استعمال کرنے کی مثالیں۔

آئیے چند الیکٹریکل سرکٹ اسمبلیوں کو دیکھتے ہیں جو عام طور پر الیکٹرک ڈرائیو میں پائی جاتی ہیں۔ انجیر میں۔ 3a رابطہ کنڈلی K کی سپلائی یونٹ کو ظاہر کرتا ہے۔

چاول۔ 3. منطقی عناصر کے ساتھ سرکٹ نوڈس: 1 - 8 - ان پٹ اور آؤٹ پٹ نمبرز

جب KNP بٹن دبایا جاتا ہے، تو کرنٹ لائن سے گزرتا ہے اور رابطہ کار چالو ہوجاتا ہے۔ اس کے اہم رابطے (ڈائیگرام میں نہیں دکھائے گئے) موٹر کو نیٹ ورک سے جوڑتے ہیں، اور K رابطے، بند ہوتے ہوئے، KNP بٹن کو نظرانداز کرتے ہیں۔ کرنٹ اب ان رابطوں سے گزرے گا اور KNP بٹن جاری کیا جا سکتا ہے۔اسپرنگ کے عمل کے تحت، یہ اپنے رابطوں کو کھولتا ہے، لیکن کوائل کو کنیکٹس K کے ذریعے توانائی بخشتا رہے گا۔ جب KnS بٹن دبایا جاتا ہے، تو لائن میں خلل پڑتا ہے اور رابطہ کار کو چھوڑ دیا جاتا ہے۔

اس نوڈ کو منطقی عناصر پر عمل میں لایا جا سکتا ہے۔ سرکٹ میں کنٹیکٹر K کی کنڈلی، بٹن KNP اور KNS، دو منطقی عناصر OR — NOT اور ایک یمپلیفائر شامل ہیں۔ ابتدائی حالت x1 = 0 اور x2 = 0 ہے، پھر عنصر 1 کے آؤٹ پٹ پر ہمیں y1 = x1 + x2 = 0 + 0 = 1 ملتا ہے۔ عنصر 2 کے آؤٹ پٹ پر — y5 = x3 + x4 = 1 + 0 = 0، t .is کنڈلی بند ہے، ریلے کام نہیں کر رہا ہے۔

اگر آپ KnP کو دباتے ہیں، تو y1 = x1 + x2 = 1 + 0 = 0۔ عنصر 2 y5 = x3 + x4 = 0 + 0 = 1 کے آؤٹ پٹ پر۔ کرنٹ کوائل سے گزرتا ہے اور رابطہ کار فعال ہوجاتا ہے۔ سگنل y2 ان پٹ x2 پر لاگو ہوتا ہے لیکن y1 کو اس سے تبدیل نہیں کیا جاتا ہے کیونکہ y1 = x1 + x2 = 1 + 1 = 0۔ اس طرح رابطہ کنڈلی کو تقویت ملتی ہے۔

اگر آپ KNS بٹن کو دباتے ہیں، تو دوسرے عنصر کے ان پٹ پر ایک سگنل x4 = 1 لاگو ہوگا، پھر y2 = x3 + x4 = 0 + 1 = 0 اور رابطہ کار جاری ہوجائے گا۔

زیر غور سرکٹ کمانڈز کو "یاد رکھنے" کے قابل ہے: بٹن جاری ہونے پر بھی سگنل y2 تبدیل نہیں ہوتا ہے۔

اسی میموری فنکشن کو فلپ فلاپ کے ساتھ پورا کیا جا سکتا ہے۔ اگر ان پٹ پر سگنل x1 = 1 لاگو ہوتا ہے، تو سگنل y = 1 آؤٹ پٹ پر ظاہر ہوگا اور اس وقت تک کوئی تبدیلی نہیں رہے گی جب تک کہ ہم KnS بٹن کو دبائیں گے۔ اس کے بعد فلپ فلاپ کو تبدیل کیا جاتا ہے اور آؤٹ پٹ پر ایک سگنل y = 0 ظاہر ہوتا ہے۔ یہ اس وقت تک برقرار رہے گا جب تک کہ ہم KNP بٹن کو دوبارہ نہیں دبائیں گے۔

انجیر میں۔ 3، b دو ریلے PB (فارورڈ) اور PH (ریورس) کے الیکٹریکل بلاک کرنے کے لیے ایک بلاک دکھاتا ہے، جو ان کے بیک وقت آپریشن کو خارج کرتا ہے، کیونکہ یہ شارٹ سرکٹ کا باعث بنے گا۔درحقیقت، جب KnV بٹن دبایا جاتا ہے، PB ریلے چالو ہو جاتا ہے، اور اس کے معاون رابطے کھل جاتے ہیں، اور PH کوائل کو توانائی نہیں دی جا سکتی چاہے KnN بٹن دبایا جائے۔ نوٹ کریں کہ یہاں بٹنوں کے بند ہونے والے رابطوں کی کوئی تدبیر نہیں ہے، یعنی کوئی میموری ماڈیول نہیں ہے۔

منطقی عناصر والے سرکٹ میں، جب ہم پہلے عنصر پر KNV بٹن دباتے ہیں، تو ہمیں x1 = 1، y2 = x1 = 0 ملتا ہے۔ دوسرے عنصر پر، y7 = x5 + x6 = y2 + x6= 0 + 0 = 1

ریلے PB چالو ہو گیا ہے اور سگنل y7 عنصر 4 (y7 — x8 = 1) کے ان پٹ پر لاگو ہوتا ہے۔ عنصر 3 (x2 = 0) کے ان پٹ پر کوئی سگنل نہیں ہے، پھر y4 = x2 = 1۔ چوتھے عنصر پر: y10 = x8 + x9 = x8 + y4 = 1 + 1 = 0، یعنی PH ریلے کام نہیں کر سکتا ، چاہے KnN بٹن دبایا جائے۔ پھر ہمیں وہی نتیجہ ملتا ہے: 10 = x8 + x9 = = x8 + y4 = 1 + 0 = 0۔

انجیر میں۔ 3، c KnS بٹن دبانے یا VK کی حد سوئچ کے رابطوں کو کھولنے کی صورت میں ریلیز ریلے دکھاتا ہے۔ منطقی عناصر کے ساتھ ایک سرکٹ میں ابتدائی پوزیشن میں y3 = x1 + x2 = 0 + 0 = 1، یعنی ریلے کوائل کو متحرک کیا جاتا ہے۔ جب آپ KnS بٹن دباتے ہیں تو ہمیں y3 = x1 + x2 = 1 + 0 = 0 ملتا ہے اور ریلے جاری ہوتا ہے۔

انجیر میں۔ 3، d VK رابطہ بند ہونے پر KNP بٹن دبانے کی صورت میں ریلے کو آن کرنے کے لیے آلہ دکھاتا ہے۔ روابط کی نارمل حالت میں منطقی عناصر کے ساتھ ایک سرکٹ میں، ہمیں y7 = NS6 = y6 = NS4 = y3 = x1x2 = 0 • 0 = 0 ملتا ہے۔ اگر صرف KNP بٹن دبایا جائے، تو y7 = x1x2 = 1 • 0 = 0. اگر صرف VK رابطہ بند ہے تو y7 = = x1x2 = 0 • 1 = 0 جب KNP بند ہے اور VK ہمیں y7 = x1x2 = 1 • 1 = 1 ملتا ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ ریلے فعال ہے۔

انجیر میں۔ 3، ای دو ریلے P1 اور P2 کے لیے ایک کنٹرول سرکٹ دکھاتا ہے۔جب سرکٹ پر وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے، تو ٹائم ریلے PB چالو ہوجاتا ہے، لائن 3 میں اس کے رابطے فوراً کھل جاتے ہیں۔ سرکٹ آپریشن کے لیے تیار ہے۔ جب KNP بٹن دبایا جاتا ہے، ریلے P1 چالو ہوجاتا ہے، اس کے رابطے بٹن کو نظرانداز کرتے ہوئے بند ہوجاتے ہیں۔ لائن 2 پر دوسرے رابطے کھلے اور لائن 3 پر بند۔ ریلے PB جاری کیا جاتا ہے اور اس کے رابطے وقت کی تاخیر کے ساتھ بند ہو جاتے ہیں، ریلے P2 فعال ہو جاتا ہے۔ اس طرح، KNP بٹن دبانے کے بعد، ریلے P1 فوری طور پر چالو ہو جاتا ہے، اور P2 - کچھ وقت کے بعد۔

منطقی عناصر کے ساتھ سرکٹ میں، "میموری" نوڈ فلپ فلاپ پر بنایا گیا ہے۔ آؤٹ پٹ پر کوئی سگنل نہ ہونے دیں (y3 = 0)، ریلے P1 اور P2 کو غیر فعال کر دیا گیا ہے۔ KNP بٹن دبائیں، ٹرگر آؤٹ پٹ پر ایک سگنل نمودار ہوتا ہے۔ ریلے P1 فعال ہو جاتا ہے اور EV عنصر ہم آہنگ ہونا شروع ہو جاتا ہے۔

جب سگنل y5 = 1 ہوتا ہے، ریلے P2 چالو ہوجاتا ہے۔ جب آپ KnS بٹن دباتے ہیں، تو ٹرگر بدل جاتا ہے اور پھر y3 = 0۔ P1 اور P2 ریلیز ہوتے ہیں۔

منطقی عناصر کے ساتھ عام اسمبلیاں زیادہ پیچیدہ سرکٹس میں وسیع پیمانے پر استعمال ہوتی ہیں، اور ایسے سرکٹس ریلے کنٹیکٹر آلات کے سرکٹس سے زیادہ آسان ہوتے ہیں۔