Compuerta NOT con Transistores

Construye una compuerta NOT (inversora) usando un solo transistor—la compuerta lógica más simple que produce la salida opuesta a su entrada.

Overview

La compuerta NOT es la compuerta lógica más simple—produce la salida opuesta a su entrada. Cuando la entrada es HIGH (encendida), la salida es LOW (apagada), y viceversa. Comprender cómo un solo transistor puede invertir una señal es fundamental para la electrónica digital. ¡Cada procesador de computadora contiene miles de millones de transistores realizando operaciones lógicas justo como esta!

Components Needed

  • 1x Switch
  • 2x 10kΩ resistor
  • 1x LED
  • 1x 2N2222 transistor
  • severalx Wires

Instructions

  1. Reúne Tus Componentes

    Este proyecto usa un interruptor para la entrada, un transistor NPN 2N2222, dos resistores de 10kΩ, un LED para indicar la salida, cables, un protoboard y una fuente de alimentación de 5V. La imagen muestra componentes para múltiples proyectos de compuertas lógicas—usarás un subconjunto para esta compuerta NOT.

  2. Construye el Circuito de la Compuerta NOT

    Cablea el circuito: Conecta un resistor de 10kΩ desde 5V al colector del transistor (este es el pull-up). Conecta el LED desde el colector a tierra a través de una ruta de limitación de corriente. Conecta otro resistor de 10kΩ desde el interruptor a la base del transistor. Conecta el emisor a tierra. El interruptor se conecta entre 5V y el resistor de base.

  3. Prueba: Interruptor OFF → LED ON

    Con el interruptor en la posición OFF (sin señal de entrada), la base del transistor no tiene corriente, por lo que el transistor está APAGADO. El resistor pull-up lleva la salida a HIGH, encendiendo el LED. Esto demuestra la inversión: entrada LOW produce salida HIGH.

  4. Prueba: Interruptor ON → LED OFF

    Cambia el interruptor a la posición ON. Ahora la corriente fluye hacia la base del transistor, encendiéndolo. El transistor conduce y lleva la salida a LOW, apagando el LED. Entrada HIGH produce salida LOW—¡la compuerta NOT está funcionando!

Challenges

  • Encadena dos compuertas NOT juntas—¿qué sucede con la salida?
  • Mide los niveles de voltaje reales en la salida con un multímetro
  • Calcula la corriente de base del transistor y verifica que sea suficiente para saturar
  • Construye la misma compuerta usando un transistor PNP en su lugar—¿cómo cambia el circuito?
  • Usa esta compuerta NOT como bloque de construcción para otras compuertas (NAND = AND + NOT)