NAND गेट डिजाइन

NAND गेट डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स में सबसे बुनियादी और महत्वपूर्ण लॉजिक गेटों में से एक है। यह एक ऐसा गेट है जो केवल तभी 'लो' (0) आउटपुट देता है जब इसके सभी इनपुट 'हाई' (1) हों। बाकी सभी स्थितियों में, आउटपुट 'हाई' (1) होता है। NAND गेट को अक्सर 'यूनिवर्सल गेट' कहा जाता है क्योंकि इसका उपयोग अन्य सभी लॉजिक गेट्स (जैसे AND, OR, NOT, XOR, NOR) को बनाने के लिए किया जा सकता है।

NAND गेट का सत्य सारणी

NAND गेट का व्यवहार उसकी सत्य सारणी द्वारा परिभाषित किया जाता है, जो सभी संभावित इनपुट संयोजनों के लिए आउटपुट को दर्शाती है।

इनपुट A	इनपुट B	आउटपुट Q	0	0	1	0	1	1	1	0	1	1	1	0

इस सारणी से स्पष्ट है कि आउटपुट केवल तभी 0 होता है जब A और B दोनों 1 हों।

NAND गेट का कार्यान्वयन

NAND गेट को विभिन्न तकनीकों का उपयोग करके कार्यान्वित किया जा सकता है, जिनमें शामिल हैं:

ट्रांजिस्टर-ट्रांजिस्टर लॉजिक (TTL): TTL एक व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली लॉजिक फैमिली है जो बाइपोलर जंक्शन ट्रांजिस्टर (BJTs) का उपयोग करती है। NAND गेट को TTL में दो ट्रांजिस्टर का उपयोग करके बनाया जा सकता है।
पूरक धातु-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर (CMOS): CMOS एक अन्य लोकप्रिय लॉजिक फैमिली है जो MOSFETs (धातु-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर) का उपयोग करती है। CMOS NAND गेट TTL NAND गेट की तुलना में कम बिजली की खपत करता है और इसलिए यह पोर्टेबल उपकरणों के लिए बेहतर अनुकूल है।
डायोड-ट्रांजिस्टर लॉजिक (DTL): DTL एक पुरानी लॉजिक फैमिली है जो डायोड और ट्रांजिस्टर का उपयोग करती है। यह TTL और CMOS दोनों की तुलना में धीमी और कम कुशल है।

NAND गेट का अनुप्रयोग

NAND गेट का उपयोग विभिन्न प्रकार के डिजिटल सर्किट में किया जाता है, जिनमें शामिल हैं:

एन्कोडर और डिकोडर: एन्कोडर एक सर्किट है जो इनपुट डेटा को एक अलग कोड में परिवर्तित करता है, जबकि डिकोडर विपरीत कार्य करता है। NAND गेट्स का उपयोग एन्कोडर और डिकोडर दोनों में किया जा सकता है।
मल्टीप्लेक्सर और डिमल्टीप्लेक्सर: मल्टीप्लेक्सर कई इनपुट लाइनों से एक को चुनता है और इसे एक आउटपुट लाइन पर भेजता है, जबकि डिमल्टीप्लेक्सर विपरीत कार्य करता है। NAND गेट्स का उपयोग मल्टीप्लेक्सर और डिमल्टीप्लेक्सर दोनों में किया जा सकता है।
फ्लिप-फ्लॉप: फ्लिप-फ्लॉप एक सर्किट है जो एक बिट जानकारी संग्रहीत कर सकता है। NAND गेट्स का उपयोग विभिन्न प्रकार के फ्लिप-फ्लॉप बनाने के लिए किया जा सकता है।
माइक्रोप्रोसेसर: माइक्रोप्रोसेसर डिजिटल सर्किट हैं जो निर्देशों को निष्पादित करते हैं। NAND गेट्स माइक्रोप्रोसेसर के बुनियादी बिल्डिंग ब्लॉक हैं।

NAND गेट का उपयोग करके अन्य गेटों का निर्माण

NAND गेट की 'यूनिवर्सल' प्रकृति का अर्थ है कि इसका उपयोग अन्य सभी बुनियादी लॉजिक गेटों को बनाने के लिए किया जा सकता है।

NOT गेट: NAND गेट के दोनों इनपुट को एक साथ कनेक्ट करके NOT गेट बनाया जा सकता है।
AND गेट: दो NAND गेटों को कैस्केड करके AND गेट बनाया जा सकता है। पहले NAND गेट का आउटपुट दूसरे NAND गेट के इनपुट में से एक के रूप में जुड़ा होता है।
OR गेट: NAND गेट और NOT गेट का उपयोग करके OR गेट बनाया जा सकता है।
NOR गेट: NAND गेट के आउटपुट को NOT गेट से गुजारकर NOR गेट बनाया जा सकता है।
XOR गेट: NAND गेट, AND गेट और OR गेट का उपयोग करके XOR गेट बनाया जा सकता है।