आधा योजक सर्किट और इसके निर्माण

कंप्यूटर बाइनरी नंबर 0 और 1 का उपयोग करता है । एक योजक सर्किट इन बाइनरी संख्याओं का उपयोग करता है और इसके अतिरिक्त की गणना करता है। एक बाइनरी योजक सर्किट को EX-OR और AND गेट का उपयोग करके बनाया जा सकता है । योग आउटपुट दो तत्व प्रदान करता है, पहला है एसयूएम और दूसरा है कैरी आउट ।

जब हम अपने बेस 10 गणित में अंकगणितीय संक्षेपण प्रक्रिया का उपयोग करते हैं, जैसे दो संख्याओं को जोड़ना

हम प्रत्येक कॉलम को दाएं से बाएं जोड़ते हैं और यदि जोड़ 10 से अधिक या बराबर है, तो हम कैरी का उपयोग करते हैं। पहले जोड़ में 6 + 4 10. है। हमने 0 लिखा है और 1 को अगले कॉलम तक ले जाते हैं। इसलिए, प्रत्येक मान का एक स्तंभित स्थिति के आधार पर भारित मान होता है।

बाइनरी नंबर जोड़ के मामले में प्रक्रिया समान है। दो इनकार संख्याओं के बजाय यहां द्विआधारी संख्या का उपयोग किया जाता है। बाइनरी में, हमें केवल दो नंबर मिलते हैं 1 या 0 । ये दो नंबर SUM या CARRY या दोनों का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं । द्विआधारी संख्या प्रणाली में के रूप में, 1 है सबसे बड़ा अंकों, हम केवल कैरी का उत्पादन जब है बराबर या उससे अधिक 1 + 1 अधिक से अधिक है और इस के कारण, कैरी बिट वर्धन के लिए अगले कॉलम पारित हो जाएगा।

मुख्यतः दो प्रकार के योजक होते हैं: आधा योजक और पूर्ण योजक । आधे योजक में हम 2-बिट बाइनरी संख्या जोड़ सकते हैं लेकिन हम दो बाइनरी संख्याओं के साथ आधे योजक में कैरी बिट जोड़ सकते हैं । लेकिन फुल अडर सर्किट में हम दो बाइनरी नंबरों के साथ-साथ कैरी कर सकते हैं । हम पूर्ण योजक सर्किट को कैस्केडिंग करके कई बिट्स बाइनरी नंबर भी जोड़ सकते हैं। इस ट्यूटोरियल में हम हाफ अडर सर्किट पर ध्यान केंद्रित करेंगे और अगले ट्यूटोरियल में हम फुल एडियर सर्किट को कवर करेंगे। हम कुछ आईसी का उपयोग व्यावहारिक रूप से हाफ एडडर सर्किट को प्रदर्शित करने के लिए भी करते हैं ।

आधा योजक सर्किट:

नीचे एक अर्ध-योजक का ब्लॉक आरेख है, जिसमें केवल दो इनपुट की आवश्यकता होती है और दो आउटपुट प्रदान करते हैं।

आइए देखें दो बिट्स के संभावित द्विआधारी जोड़,

1 सेंट बिट या अंक	2 एन डी बिट या अंक	कुल का योग <	कैरी
०	०	०	०
1	०	1	०
०	1	1	०
1	1	०	1

पहला अंक, हम A के रूप में निरूपित कर सकते हैं और दूसरा अंक जिसे हम B के रूप में निरूपित कर सकते हैं , को एक साथ जोड़ा जाता है और हम योग परिणाम और कैरी को देख सकते हैं। पहली तीन पंक्ति में 0 + 0, 0 + 1 या 1+ 0 जोड़ 0 या 1 है, लेकिन कैरी बिट नहीं है, लेकिन अंतिम पंक्ति में हमने 1 + 1 जोड़ा है और यह 1 के साथ कैरी बिट का उत्पादन करता है परिणाम ० ।

इसलिए, यदि हम एक योजक सर्किट के संचालन को देखते हैं, तो हमें केवल दो इनपुट की आवश्यकता है और यह दो आउटपुट उत्पन्न करेगा, एक परिणाम है, जिसे SUM के रूप में निरूपित किया गया है और अन्य एक CARUT OUT है ।

आधा योजक सर्किट का निर्माण:

हमने ऊपर आधे अडर सर्किट के ब्लॉक आरेख को दो इनपुट ए, बी और दो आउटपुट- सम, कैरी आउट से देखा है। हम दो मूल द्वारों का उपयोग करके इस परिपथ को बना सकते हैं

1. 2-इनपुट एक्सक्लूसिव-या गेट या एक्स-ओआर गेट
2. 2-इनपुट और गेट ।

2-इनपुट एक्सक्लूसिव-या गेट या एक्स-ओआर गेट

Ex-OR गेट का उपयोग SUM बिट और AND गेट का उत्पादन करने के लिए किया जाता है और एक ही इनपुट A और B के कैरी बिट का उत्पादन करते हैं।

यह दो इनपुट EX-OR गेट का प्रतीक है । A और B दो बाइनरी इनपुट है और SUMOUT दो संख्याओं को जोड़ने के बाद अंतिम आउटपुट है।

EX-OR गेट की सत्य तालिका है -

इनपुट ए	इनपुट B	SUM OUT
०	०	०
०	1	1
1	०	1
1	1	०

उपरोक्त तालिका में हम EX-OR गेट का कुल योग आउटपुट देख सकते हैं। जब बिट्स में से किसी एक एक और बी है 1 फाटक के उत्पादन में हो जाता है 1 । दो अन्य मामलों में जब दोनों इनपुट 0 या 1 होते हैं, तो पूर्व या गेट 0 आउटपुट उत्पन्न करते हैं । EX-OR गेट के बारे में अधिक जानें यहां।

2-इनपुट और गेट:

X-OR गेट केवल योग प्रदान करता है और 1 + 1 पर कैरी बिट प्रदान करने में असमर्थ है, हमें कैरी के लिए एक और गेट की आवश्यकता है। और गेट इस एप्लिकेशन में पूरी तरह से फिट है।

यह दो इनपुट और गेट का मूल सर्किट है । EX-OR गेट की तरह ही इसमें दो इनपुट हैं । यदि हम इनपुट में A और B बिट प्रदान करते हैं तो यह एक आउटपुट उत्पन्न करेगा।

आउटपुट AND गेट सत्य तालिका पर निर्भर करता है -

इनपुट ए	इनपुट B	कैरी आउटपुट
०	०	०
०	1	०
1	०	०
1	1	1

उपरोक्त में, AND गेट की सत्य तालिका को दिखाया गया है जहां यह केवल आउटपुट का उत्पादन करेगा जब दोनों इनपुट 1 हैं, अन्यथा यह आउटपुट नहीं देगा यदि दोनों इनपुट 0 हैं या कोई भी इनपुट 1 है । AND गेट के बारे में अधिक जानें यहाँ।

अर्ध-योजक तार्किक सर्किट:

तो हाफ-अडर लॉजिकल सर्किट को इस दो फाटकों को जोड़कर और दोनों फाटकों में एक ही इनपुट प्रदान करके बनाया जा सकता है।

यह हाफ-एडडर सर्किट का निर्माण है, जैसा कि हम देख सकते हैं कि दो गेट संयुक्त हैं और एक ही इनपुट ए और बी दोनों गेटों में प्रदान किए जाते हैं और हमें EX-OR गेट और कैरी आउट बिट के पार और गेट पर SUM आउटपुट मिलता है ।

आधा योजक सर्किट की बूलियन अभिव्यक्ति है-

SUM = A XOR B (A + B) CARRY = A AND B (AB)

अर्ध-योजक परिपथ की सत्य तालिका निम्नानुसार है-

इनपुट ए	इनपुट B	SUM (XOR आउट)	कैर्री (और बाहर)
०	०	०	०
1	०	1	०
०	1	1	०
1	1	०	1

आधा योजक सर्किट का व्यावहारिक प्रदर्शन:

हम इसे स्पष्ट रूप से समझने के लिए ब्रेडबोर्ड पर वास्तविक रूप से सर्किट बना सकते हैं। इसके लिए हमें दो व्यापक रूप से इस्तेमाल के लिए इस्तेमाल किया XOR और और चिप से 74 श्रृंखला 74LS86 और 74LS08।

दोनों गेट आईसी हैं। 74LS86 में चिप के अंदर चार XOR गेट हैं और 74LS08 के अंदर चार और गेट हैं। ये दो आईसी व्यापक रूप से उपलब्ध हैं और हम इस दोनों का उपयोग करके हाफ-एडडर सर्किट बनाएंगे ।

नीचे दोनों आईसी के लिए पिन आरेख है:

सर्किट आरेख इन दो आईसी को आधे-योजक सर्किट के रूप में उपयोग करने के लिए-

हमने ब्रेडबोर्ड में सर्किट का निर्माण किया और आउटपुट का अवलोकन किया।

उपरोक्त सर्किट आरेख में 74LS86 से XOR गेट में से एक का उपयोग किया जाता है और 74LS08 से AND गेट में से एक का उपयोग किया जाता है । 74LS86 का पिन 1 और 2 गेट का इनपुट है और पिन 3 गेट का आउटपुट है, दूसरी तरफ पिन 1 और 2 का 74LS08 AND और गेट का इनपुट है और पिन 3 गेट का आउटपुट है। दोनों IC का पिन नंबर 7 GND से जुड़ा है और दोनों IC का 14 ^वां पिन VCC से जुड़ा है। हमारे मामले में VCC है 5v । हमने आउटपुट की पहचान करने के लिए दो एल ई डी जोड़े । जब आउटपुट 1 होगा, एलईडी चमक जाएगी।

हम जोड़ा DIP स्विच सर्किट में फाटकों पर इनपुट प्रदान करने, बिट के लिए 1 हम प्रदान कर रहे हैं 5 वी इनपुट के रूप में और के लिए 0 हम प्रदान कर रहे हैं GND 4.7k प्रतिरोधक के माध्यम से। 4.7k रोकनेवाला का उपयोग 0 इनपुट प्रदान करने के लिए किया जाता है जब स्विच ऑफ स्टेट में होता है।

प्रदर्शन वीडियो नीचे दिया गया है।

कंप्यूटर में बिट एडिशन और लॉजिकल आउटपुट संबंधी ऑपरेशंस के लिए हाफ अडर सर्किट का उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, इसका एक बड़ा नुकसान यह है कि हम ए और बी इनपुट के साथ सर्किट में कैरी बिट प्रदान नहीं कर सकते हैं। इस सीमा के कारण पूर्ण योजक सर्किट का निर्माण किया जाता है।