Wie kann man mehrere Transistor-Logikgatter ohne gigantischen Spannungsabfall kombinieren?

Im Anschluss an meine vorherige Frage: Widerstandswerte in Transistorlogikgattern

Ich habe alle gängigen Arten von Transistor - Logik - Gatter breadboarded:
XNOR, NAND, INV, NOR, XOR, ANDund OR.
Die beiden gelben Drähte werden eingegeben Aund B. Das weiße Kabel ist der Wechselrichtereingang.

Eingabe A=0+ B=0+ inv=0gibt:

Eingabe A=0+ B=1+ inv=0gibt:

Eingabe A=1+ B=0+ inv=0gibt:

Eingabe A=1+ B=1+ inv=1gibt:

Alle Logik funktioniert perfekt, aber der Spannungsabfall unterscheidet sich erheblich zwischen den Gates. Zum Beispiel kann die XORsich von Gate angelegt AND, NANDund ORGates und jeder Transistor erhöht den Spannungsabfall. Die LED leuchtet kaum!

Mein Ziel ist es, einen 4-Bit-Rechner aus Transistoren zu bauen (mit CMOS-Chips bin ich auf dieses Problem nicht gestoßen). Aber wenn jedes Logikgatter zu signifikanten Spannungsabfällen wie diesen führt, wie kann ich dann jemals 10 Logikgatter hintereinander kombinieren? Ich habe mit vielen Widerstandswerten herumgespielt, aber die meisten Kombinationen machen die Logikgatter unbrauchbar. Wie kann man das XORobige Gate an den Spannungsabfall in diesem einfachen ANDGate anpassen ?

EDIT (Antwort auf Antwort von JIm Dearden)

Ich habe viel gelernt und kann gar nicht genug betonen, wie sehr ich Ihre Antwort schätze !!!
Die Zeichnungen sind wirklich klar, ich bin sicher, dass viele Menschen in Zukunft davon profitieren werden!

Obwohl wirklich offensichtlich, habe ich nie realisiert:
- NOR= NOT(mit zwei Eingängen)
- OR= NOR+ NOT
- NAND= AND+NOT

Die "Basis alles auf einer einfachen Wechselrichterschaltung" macht in der Tat den Trick!
Alle Logikgatter, einschließlich der kombinierten Gatter wie XOR, geben dasselbe aus:)

Schöne Grüße!

Ich habe das tatsächlich in den 60ern in der Schule gemacht (ja, ich bin so alt). Wir haben sie verwendet, um einen kleinen und einfachen "Computer" zu bauen, der addieren, subtrahieren, multiplizieren und dividieren kann.

Das Problem, das Sie haben, ist, dass die Eingänge und Ausgangsspannungen der Gate-Schaltung, die Sie verwenden, nicht wirklich kompatibel sind. Es fällt Ihnen schwer, die Anzahl der Eingänge an einem Gate über zwei hinaus zu erhöhen, und es ist sehr wahrscheinlich, dass der 'hohe' Ausgang eines Gates nicht ganz 'hoch' genug für den Eingang eines anderen Gates ist.

Was wir damals gemacht haben, war, alles auf eine einfache Inverterschaltung (oder ein NOR-Gatter mit 1 Eingang) zu stützen und daraus aufzubauen.

Der Vorteil dieses Ansatzes besteht darin, dass Sie die Anzahl der Eingänge zum Gate erhöhen können, indem Sie einen weiteren Widerstand hinzufügen. Jeder Eingang über 0,6 V betätigt das Gate. Ich habe Widerstandswerte von 10K und 4k7 angezeigt (passend zu Ihrer Schaltung), aber im Gegensatz zu Ihren vorherigen Schaltungen können die Werte hier erheblich geändert werden. zB Eingabe 470K, Ausgabe 47k und es funktioniert immer noch gut.

Ich habe einige der grundlegenden Tore herausgezogen - NICHT, NOR, UND, NOR, NAND. Nach dem, was ich gezeichnet habe, bin ich sicher, dass Sie jedes andere Tor herstellen können, das Sie benötigen.

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Und eine Division durch 2 (Zähler)

Sie verwenden NPN-Transistoren, um den Gate-Ausgang auf 6 V zu bringen, aber NPN-Transistoren sind nicht sehr gut darin, einen Knoten hoch zu ziehen. Der Emitter des NPN wird nicht höher als etwa 0,6 V unter die Spannung an der Basis fallen. Wenn Sie NPN-Transistoren verwenden möchten, verbinden Sie diese nur zwischen dem Gate-Ausgang und Masse mit einem Pullup-Widerstand auf 6V. Auf diese Weise können Sie NAND-, NOR- und INV-Gatter erstellen und mit diesen jede gewünschte Logik erstellen.