¿Cómo construir AND Gate usando transistores?

Soy muy nuevo en el campo de la electrónica. Especialmente a la electrónica digital.

Estoy tratando de hacer un circuito de compuerta AND usando transistores, interruptores y LED. He probado el siguiente circuito:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Pero hay un problema al simular este circuito.

SW1     |     SW2     |     LED
OFF     |     OFF     |     OFF
OFF     |     ON      |     80%
ON      |     OFF     |     20%
ON      |     ON      |     100%

Como puede ver, la tabla de verdad mencionada anteriormente no es AND Gate, sino que se parece más a OR Gate. Entonces, ¿cuál es mi error?

Coloque resistencias desplegables en la base de cada transistor, quizás alrededor de 10k. Tampoco veo sentido para R3.
@PeterSmith He intentado hacer eso pero aún no obtengo el resultado perfecto. Quiero decir, cuando SW1 y SW2 están apagados, el LED está APAGADO, cuando SW1 está ENCENDIDO y SW2 está APAGADO, el LED está APAGADO, pero cuando SW1 está APAGADO y SW2 está ENCENDIDO, el LED está ENCENDIDO.
Probablemente obtendrá mejores resultados con el LED "sobre" los transistores (en el colector de Q1), en lugar de conducirlo con un seguidor de emisor. También agregue un tirón hacia abajo bastante fuerte en sus bases para asegurar que estén fuera de lugar. En su configuración actual, tan pronto como SW2esté encendido, parte de Q2la corriente base fluirá a través del LED y lo iluminará.

Respuestas (3)

Entonces, ¿cuál es mi error?

El error que ha cometido es que la corriente que pasa por SW2 pasará por la base y saldrá del emisor y luego a través del LED. Un BJT tiene una unión base-emisor que es un diodo con polarización directa.

Si usara MOSFET en su lugar, no tendría este problema porque la puerta está aislada de la fuente.

Después de su respuesta, he intentado usar 2N7000 (MOSFET) en lugar de 2N2222 (BJT). Pero ahora no importa si tengo mis interruptores encendidos o apagados, el LED se ilumina. ¿Por qué está haciendo eso?
Porque necesita resistencias desplegables en cada puerta a tierra. Cuando el interruptor se abre, el voltaje de la fuente de la puerta permanece debido a la capacitancia.
También lo he intentado ahora mismo, pero aún así no hace ninguna diferencia.
Debo mencionar que eliminé R3 e intercambié la posición de R4 y LED.
Tal vez tenga los mosfets conectados incorrectamente; me suena como una fuente: drene la inversión. El pasador central es la puerta, por supuesto, pero algunos pies son diferentes a otros.
Le di un suministro positivo al drenaje y un suministro negativo a la fuente. ¿Es correcto?
Pienso en Drenaje como Colector y Fuente como Emisor. ¿Tengo razón?
Sí, eso es correcto, pero ¿verificó las salidas de pines de la hoja de datos?
Sí, lo hice. Todavía no tengo idea de lo que está pasando aquí. También he utilizado la simulación de circuitos. Ahí lo entiendo bien. Pero cuando uso los mismos principios para construir un circuito real, tengo problemas.
Aquí está la simulación de circuito en vivo circuits.io/circuits/3777448-the-unnamed-circuit/edit
No necesito verlo para saber que debería funcionar. Parece que de alguna manera lo implementó incorrectamente: ¿qué sucede si corta la puerta a la fuente en uno de los MOSFET? No sirve de nada encender el interruptor en el que está en cortocircuito porque la señal pasará a la fuente. Me interesa ver si el LED se apaga.
Lo tengo. La hoja de datos que estaba mirando estaba mal. Quiero decir que mostró pinouts incorrectos. Luego me referí a la hoja de datos de Motorola y allí encontré el diagrama de Pinout correcto. Gracias por su ayuda. Aceptaré la respuesta después de implementar un nuevo circuito utilizando la hoja de datos de Motorola. Gracias otra vez.
Nunca volverás a hacer eso LOL.
He implementado un nuevo circuito y funciona muy bien. Gracias por su tiempo y ayuda.

La polarización directa de la unión BE de Q2 cuando se presiona SW2 hace que el LED brille.

Puedes probar a continuación,

  1. Reubique el diodo D1 entre el terminal +ve de la fuente de alimentación y el colector de Q1 (es decir, el ánodo de D1 está conectado a +9 V y el cátodo conectado al colector de Q1).
El problema con esta solución es que si se maneja más lógica, en lugar de decir un LED, entonces la salida de la puerta se invierte.

Como Colin__s ya indicó en los comentarios, es mejor que mueva el led al colector del transistor NPN. Cuando use un transistor NPN como interruptor, puede usarlo mejor para reducir la corriente (conectar el emisor al potencial más bajo y el elemento conmutado al colector).

Además, un LED generalmente puede manejar un máximo de 20 mA, por lo que aumentaría la resistencia en serie a 470 (para obtener una corriente más baja, (9V-1.6V)/470 = 15mA)). Con la resistencia de 300 ohmios, su corriente sería> 20 mA.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

De esta manera, la corriente que fluye a través de la unión base-emisor no enciende el LED cuando solo uno de los interruptores está encendido.

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