Logic gates: Using Diode

ডায়োড ব্যাবহার করে OR এবং AND গেটঃ

[..............অতএব, কমপক্ষে দুটি ডায়োড, দুটি সুইচ, দুটি ভোল্টেজ সোর্স (একটি দিয়েও হতে পারে), কিছু জাম্পিং ওয়ার, ব্রেডবোর্ড আর একটি LED হাতের কাছে থাকলেই বানিয়ে ফেলা যেতে পারে OR এবং AND গেট।]

লজিক গেট হল এমন এক ধরনের সুইচিং ব্যাবস্থা যেখানে এই গেটগুলো যৌক্তিক সিদ্ধান্ত আউটপুট হিসেবে উপস্থাপন করতে পারে। মনে রাখতে হবে যে লজিক গেট বাইনারি সঙ্খ্যার সাথেই সামঞ্জস্যপূর্ণ। আর্থাৎ এক বা একাধিক বাইনারি ইনপুটের জন্য লজিক গেট একটিমাত্র আউটপুট দিতে পারে। যদি কারও লজিক গেট সম্পর্কে বিস্তারিত ধারণা না থাকে তবে তার লজিক গেট সম্পর্কে বিস্তারিত জেনে এই পোস্টটি পড়া উচিত হবে। কারণ এখানে লজিক গেটের অনেক মৌলিক ব্যাপার আলোচনা করা হয়নি, বরং কিভাবে বাস্তবে লজিক গেট বানানো যায় সে সম্পর্কে আলোচনা করা হয়েছে।

এখানে আমরা AND এবং OR গেট দুটি ডায়োড ব্যবহার করে করা যায় কিনা সে সম্পর্কে আলোচনা করব। নিচের চিত্রটি লক্ষ্য করা যাক, এখানে একটি পাওয়ার সোর্সের সাথে দুটি সুইচ সমান্তরালে বসানো (চিত্র ১) আছে এবং দুটি সুচের অপর প্রান্ত একটি বাল্বের সাথে যুক্ত আছে। তাহলে নিশ্চিতভাবেই বলা যেতে পারে যে আমরা যেকোনো একটি বা দুটি সুইচের অবস্থা পরিবর্তন করলে বাল্বটি সেই পরিবর্তনে সাড়া দিবে। অতএব আমরা দুটি ইনপুটকে একটি আউটপুটে প্রকশ করলাম। এখন আমরা সুইচ দুটিকে সমান্তরালে ব্যাবহার ন করে বরং সিরিজে ব্যাবহার (চিত্র ২) করেও একই ধরনের ফলাফল পাব। মূলত এই দুই ক্ষেত্রেই আমরা কোনো ধরনের ডায়োড বা ট্রানজিস্টর ব্যাবহার না করেই লজিক গেট বানিয়ে ফেলেছি। কারণ চিত্র ১-হতে দেখা যায় যে আমরা যেকোন একটি সুইচ অন রাখলেই বাল্বটি জ্বলে উঠবে; অতএব এটা OR গেট। এবং চিত্র ২-হতে দেখা যায় যে কেবলমাত্র দুটি সুইচ অন থাকলেই বাল্বটি জ্বলবে অন্যথায় বাল্বটি জ্বল্বে না। সুতরাং এটি একটি AND গেট।

চিত্র ১ঃ OR গেট

চিত্র ২ঃ AND গেট

এখন আমাদের এই লজিক গেটগুলোই ডায়োড ব্যাবহার করে করতে হবে। যেহেতু আমরা ডায়োড ব্যাবহার করব তাই আমাদের সার্কিটে সামান্য পরিবর্তন আনতে হবে। আমরা চিত্র ১-এর সুইচের পরে দুটি ডায়োড ফরোয়ার্ড কানেকশনে সংযুক্ত করতে পারি। এতে আমাদের সার্কিটের কোন বিশেষ পরিবর্তন হবে না; এবং সার্কিটটি তখনও OR গেট হিসেবেই কাজ করবে।

চিত্র ৩ঃ ডায়োড ব্যাবহার করে তৈরিকৃত OR গেট

ডায়োড দিয়ে AND গেটকে বাস্তবায়ন করাটা একটু ঝামেলার। এইক্ষেত্রে আমাদের একটু অন্যরকমভাবে চিন্তা করতে হবে। আমরা জানি AND গেটের ক্ষেত্রে দুটি ইনপুট হাই হলেই আউটপুট হাই হবে। তাই নিচের চিত্রের (চিত্র ৪) মত একটা ব্যাবস্থা গ্রহণ করতে পারি। এতে করে দুটি ডায়োডেই ইনপুট প্রয়োগ না করলে আউটপুট হাই হবে না। যদি একটি ডায়োডও ভূমিতে সংযুক্ত থাকে তাহলে আউটপুটে কোন ভোল্টেজ পাওয়া যাবে না (চিত্র অনুযায়ী); কারণ সেক্ষেত্রে ভোল্টেজ সোর্স ডায়োডের মাধ্যমে ভূমিতে শর্ট হয়ে যাবে। দুটি ডায়োডের ইনপুট হাই থাকলেই ভোল্টেজ সোর্স থেকে আউটপুটে ভোল্টেজ পাওয়া যাবে।

চিত্র ৪ঃ ডায়োড ব্যাবহার করে তৈরিকৃত AND গেট

অতএব, কমপক্ষে দুটি ডায়োড, দুটি সুইচ, দুটি ভোল্টেজ সোর্স (একটি দিয়েও হতে পারে), কিছু জাম্পিং ওয়ার, ব্রেডবোর্ড আর একটি LED হাতের কাছে থাকলেই বানিয়ে ফেলা যেতে পারে OR এবং AND গেট।