Logic Gates

1. Introdução

Todo computador é composto de portas lógicas, ou, logic gates, será descrito o funcionamento e construção lógica com transistores das portas AND, OR, XOR, e NOT.

2. Funcionamento

A porta OR pode ser construída usando dois transistores em paralelo, com ambos os coletores com corrente, com suas saídas juntas conectadas a saída da porta, e suas bases conectadas cada uma a uma de suas entradas, assim, quando qualquer das entradas estiverem com ligadas, a saída também estará, e quando nenhuma estiver ligada, nenhum dos transistores vai permitir a corrente a fluir então estará desligado[1].

Já a porta AND, diferente da porta OR, pode ser construída com dois transistores em sequência, sendo que o coletor do primeiro tem sempre corrente e seu emissor é conectado ao coletor do segundo e o emissor do segundo é conectado à saída da porta lógica, assim, a saída só estará ligada, quando suas duas entradas, as quais são conectadas nas bases dos dois transistores, permitirem que a corrente passe pelos dois transistores até a saída[1].

Já uma porta NOT pode ser construída usando um transistor no qual a saída da porta está emitindo corrente por padrão mas na ramificação da saída, existe um transistor cuja base é controlada pela entrada dessa porta lógica, se o transistor estiver permitindo a passagem de corrente, ao invés de a corrente ir para a saída ela segue o transistor e vai para o terra[2] como na figura 3.

E uma porta XOR, nada mais é que a junção dessas três portas, como evidenciado na figura 4, na qual as entradas da porta XOR são ligadas tanto numa porta OR quanto numa NAND (que nada mais é que uma porta AND com uma NOT depois dela) e a saída dessas duas portas lógicas são ligadas à uma outra porta AND cuja saída é a saída da porta XOR[1].

O interessante é ver que a definição da porta XOR bate com o projeto, sendo uma porta lógica que permite a passagem da corrente quando a entrada A ou a entrada B estão ligadas, mas não quando as duas estão ligadas.

3. Ilustrações

Figura 1 — diagrama ilustrativo de uma porta lógica OR[1].

Figura 2 — diagrama ilustrativo de uma porta lógica AND[1].

Figura 3 — projeto lógico de uma porta lógica NOT[2].

Figura 4 — projeto lógico de uma porta lógica XOR[1].

4. Conclusões

Após essa jornada espero que você tenha aprendido algo novo hoje, já se pode colocar isso na lista do Today I Learned. Também espero não ter explicado nada de maneira errônea, mas caso tenha dúvidas, aposto que tu podes se referir aos dois vídeos nas referencias.

5. Referências

[1]https://www.youtube.com/watch?v=VBDoT8o4q00
[2]https://www.youtube.com/watch?v=dd4Ni-SFKX4

Todas as imágens foram tiradas desses dois vídeos, não tenho direito algum sobre as mesmas, foram prints tirados desses vídeos.