Compuerta NAND con Transistores

Construye una compuerta NAND usando transistores—la compuerta universal que puede crear cualquier otra función lógica. Incluye un LED de depuración para visualizar la porción AND.

Overview

La compuerta NAND es "NOT AND"—produce una salida LOW solo cuando todas las entradas son HIGH. Al igual que NOR, NAND es una compuerta universal que puede implementar cualquier función booleana. Este circuito incluye un LED de depuración que muestra la salida de la etapa AND, facilitando la comprensión de cómo NAND combina las operaciones AND y NOT.

Components Needed

  • 2x Switch
  • 6x 10kΩ resistor
  • 2x LED
  • 3x 2N2222 transistor
  • severalx Wires

Instructions

  1. Reúne Tus Componentes

    Este circuito más complejo usa dos interruptores, tres transistores (dos para AND, uno para NOT), seis resistores de 10kΩ, dos LEDs (uno para la salida principal, uno para depuración AND), cables, protoboard y alimentación de 5V.

  2. Construye el Circuito de la Compuerta NAND

    Construye una compuerta AND con transistores en serie, luego agrega una etapa NOT (inversora) después. El LED de depuración se conecta a la salida AND para que puedas ver el resultado intermedio. El LED de salida principal se conecta después de la etapa inversora. Esto ayuda a visualizar cómo NAND = AND + NOT.

  3. Prueba: Ambos OFF → LED Principal ON

    Con ambos interruptores OFF, la etapa AND produce salida LOW (LED de depuración apagado). La etapa NOT invierte esto a HIGH, encendiendo el LED principal. El LED de depuración muestra que la porción AND está apagada.

  4. Prueba: Izquierdo ON, Derecho OFF → LED Principal ON

    Enciende el interruptor izquierdo. La etapa AND sigue produciendo salida LOW (no ambas entradas son HIGH), así que el LED de depuración permanece apagado. La salida invertida mantiene el LED principal ON.

  5. Prueba: Izquierdo OFF, Derecho ON → LED Principal ON

    Cambia las posiciones—izquierdo OFF, derecho ON. Mismo resultado: AND produce LOW, NOT invierte a HIGH. El LED principal está ON, el LED de depuración está apagado.

  6. Prueba: Ambos ON → LED Principal OFF

    Enciende ambos interruptores. Ahora la etapa AND produce salida HIGH (¡el LED de depuración se enciende!). La etapa NOT invierte esto a LOW, apagando el LED principal. Esta es la única combinación donde NAND produce salida LOW.

Challenges

  • Construye una compuerta NOT usando solo compuertas NAND (pista: conecta ambas entradas juntas)
  • Construye una compuerta AND usando solo compuertas NAND
  • Construye una compuerta OR usando solo compuertas NAND
  • Retira el LED de depuración y crea un circuito NAND mínimo de 2 transistores
  • Investiga cómo la memoria flash usa estructuras de compuertas NAND