Experiment 5: NOR Gate Logic Function-ஐ நிரூபிக்கும் பரிசோதனை
NOR Gate எப்படி வேலை செய்கிறது என்று Theory-ல் படித்திருக்கிறீர்களா? அதை Practical Lab-ல் உண்மையாக நிரூபிப்பது எப்படி என்பதை இந்த Experiment 5-ல் Step-by-Step எளிமையாகப் பார்ப்போம்!
இரண்டு Inputs-ம் 0 ஆக இருக்கும்போது மட்டும் Output ஏன் 1 ஆகிறது? இதுதான் NOR Gate-ன் முக்கியமான Logic! IC 7402 மூலம் NOR Gate Logic Function-ஐ எப்படி நிரூபிப்பது? இந்த Practical Experiment-ல் தெரிந்துகொள்ளுங்கள்.
Digital Electronics Lab-ல் NOR Gate Experiment செய்ய வேண்டுமா? IC 7402-ன் Pin Connections முதல் Truth Table வரை, ஒவ்வொரு நிலையிலும் என்ன நடக்கிறது என்பதை Beginner-க்கும் புரியும் வகையில் இந்த Experiment 5 விளக்குகிறது.
அறிமுகம்
இந்தப் பதிவில், NOR Gate-ன் Logic Function-ஐ நிரூபிக்கும் பரிசோதனையை மேற்கொள்ளப் போகிறோம். நம்முடைய Practical Demo Experiments வரிசையில் இது 5வது பரிசோதனை (Experiment 5) ஆகும்.
ஒவ்வொரு Logic Gate-ன் Logic Function-ஐயும் ஒவ்வொன்றாக பரிசோதனைகளின் மூலம் நிரூபிக்கிறோம். இதன் மூலம் Digital Techniques தொடர்பான நமது அறிவையும் செயல்முறைத் திறன்களையும் (Practical Skills) வளர்த்துக்கொள்ள முடியும். இந்தப் பரிசோதனைகளில் Theory மற்றும் Practical இரண்டும் ஒன்றோடொன்று இணைந்து செல்கின்றன.
AIM – நோக்கம்
NOR Gate-ன் Logic Function-ஐப் படித்தல்.
Learning Objectives – குறிக்கோள்கள்
- ஒரு TTL NOR Gate-ன் செயல்பாடுகள் மற்றும் பண்புகளை (Characteristics) படித்து, அவற்றை நிரூபித்தல்.
2. அதன் Logic Function-க்கான Truth Table-ஐ உருவாக்குதல்.
The Experiment – பரிசோதனை
நமது Objectives-ல் குறிப்பிடப்பட்டுள்ளபடி, இந்தப் பரிசோதனையின் நோக்கம் NOR Gate-ன் Logic Function-ஐ நிரூபிப்பதாகும்.
இதற்காக, முதலில் NOR Gate என்றால் என்ன? அதன் Logic Function என்ன? என்பதை நாம் அறிந்திருக்க வேண்டும்.
நமது Learning Tutorial பகுதியில் NOR Gate-ன் Characteristics மற்றும் Logic Functions குறித்து விரிவாகப் படித்துள்ளோம். இங்கு அவற்றைப் பற்றிய முக்கியமான தகவல்களைச் சுருக்கமாகப் பார்ப்போம்.
What is a NOR Gate? – NOR Gate என்றால் என்ன?
NOR என்ற சொல் NOT-OR என்ற சொல்லின் சுருக்கமாகும். எனவே இதற்கு NOR என்று பெயர் வந்தது.
ஒரு NOR Gate என்பது, ஒரு OR Gate-ஐத் தொடர்ந்து ஒரு Inverter இணைக்கப்பட்ட அமைப்பாகும். ஒரு Inverter-ஐ NOT Gate என்றும் அழைப்பதை நீங்கள் அறிவீர்கள்.
OR Gate மற்றும் NOT Gate ஆகியவற்றின் Logic Symbols உங்களுக்கு நன்றாகத் தெரிந்திருக்கும். மேலே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, இந்த இரண்டு Gates-ம் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்படும்போது கிடைக்கும் செயல்பாடே NOR Gate ஆகும்.
இங்கு OR Gate மற்றும் NOT Gate ஆகியவற்றின் Logic Functions-ஐ நினைவில் வைத்துக்கொள்ளுங்கள்.
ஒரு NOR Gate-ன் அனைத்து Inputs-களும் Binary 0 ஆக இருக்கும்போது மட்டுமே அதன் Output Binary 1 ஆக இருக்கும்.
அதன் Inputs-ல் ஏதேனும் ஒன்று அல்லது இரண்டு Inputs-களும் Binary 1 ஆக இருந்தால், Output Binary 0 ஆக இருக்கும்.
கணித முறையில் NOR Gate-ன் Logic Function பின்வருமாறு குறிப்பிடப்படுகிறது:
Q = A+B (NOT)
அதாவது, Q என்பது A மற்றும் B-ன் OR செயல்பாட்டின் NOT ஆகும்.
NAND Gate-ன் Logic Function-ஐயும் படித்து, அது NOR Gate-ன் Logic Function-லிருந்து எவ்வாறு வேறுபடுகிறது என்பதைப் பாருங்கள்.
Items required for the NOR gate experiment
| S.No | Items | Quantity |
|---|---|---|
| 1 | IC 7402 Quad 2-input NOR Gate | 1 |
| 2 | LED Red | 1 |
| 3 | 330 Ohm resistor | 1 |
| 4 | DC volt meter (0-20v range) | 1 |
| 5 | SPDT switches | 2 |
| 6 | 5V Regulated Power Supply | 1 |
| 7 | Electronic Breadboard | 1 |
| 8 | Jumper wires | A Few |
Procedure – செயல்முறை
முதலில், NOR Gate-ன் Logic Function-ஐ நிரூபிப்பதற்காக நாம் பயன்படுத்தும் Circuit Design-ஐப் பார்த்துக்கொள்ள வேண்டும்.
இந்த Circuit-ல், Quad 2-input NOR Gate IC 7402-ல் உள்ள ஒரு NOR Gate மட்டுமே பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது.
உண்மையில், IC 7402-ன் ஒரே Package-க்குள் நான்கு NOR Gates உள்ளன.
மேலும் ஒரு முக்கியமான விஷயத்தைக் கவனிக்க வேண்டும். IC-ன் Pin 14, Positive 5 V Regulated Power Supply-க்கு இணைக்கப்பட்டுள்ளது. அதேபோல், Pin 7 Ground-க்கு இணைக்கப்பட்டுள்ளது.
இவை Figure-ல் காட்டப்படவில்லை. Digital Gate Circuits-ல் Power Supply Pins-ஐக் காட்டாமல் இருப்பது வழக்கமான நடைமுறையாகும்.
கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ள Experiment Circuit-ன் விவரங்களை கவனமாகப் பார்த்து, NOR Gates-ன் ஒரு set-உடன் இணைக்கப்பட்டுள்ள Associated Components எவ்வாறு Wiring செய்யப்பட்டுள்ளன என்பதைப் புரிந்துகொள்ளுங்கள்.
ஒவ்வொரு செயல்பாட்டின்போதும் கிடைக்கும் Findings மற்றும் Observations -ஐ பதிவு செய்து, அவற்றை ஒவ்வொன்றாக ஆய்வு செய்ய வேண்டும். இதன் மூலம் NOR Gate-ன் Logic Function-ஐ நிரூபிக்க முடியும்.
முதல் நிலை
Sw1 மற்றும் Sw2 ஆகிய இரண்டு Switch-களும் OFF நிலையில் உள்ளன.
இதனால், Pin 3 மற்றும் Pin 2 ஆகியவற்றுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ள Input A மற்றும் Input B ஆகிய இரண்டும் Binary 0 ஆக இருக்கும்.
Input Voltage எதுவும் வழங்கப்படவில்லை.
இதன் காரணமாக, Pin 1-ல் உள்ள Gate Output Y, Binary 1 ஆக இருக்கும்.
இப்போது Y-ல் உள்ள Voltage-ஐ Measure செய்து, LED-ன் Lighting Condition-ஐக் கவனியுங்கள்.
இரண்டாவது நிலை
அடுத்த Experiment Stage-ல், Sw1 OFF நிலையில் இருக்கும். Sw2 ON செய்யப்படுகிறது.
இதனால், Pin 3-ல் உள்ள Input A = Binary 0 ஆகவும், அதே நேரத்தில் Pin 2-ல் உள்ள Input B = Binary 1 ஆகவும் இருக்கும்.
இதன் விளைவாக, Pin 1-ல் உள்ள Output Y, Binary 0 ஆக மாறும்.
இப்போது Voltage-ஐ Measure செய்து, LED-ன் Lighting Condition -ஐக் கவனியுங்கள்.
மூன்றாவது நிலை
Experiment-ன் மூன்றாவது நிலையில், Sw1 ON செய்யப்படுகிறது மற்றும் Sw2 OFF நிலையில் வைக்கப்படுகிறது.
இதனால் Input A = Binary 1 மற்றும் Input B = Binary 0 ஆக இருக்கும்.
எனவே, Y-ல் கிடைக்கும் Output Binary 0 ஆக இருக்கும்.
இப்போது Voltage-ஐ Measure செய்து, LED-ன் Lighting Condition-ஐக் கவனியுங்கள்.
நான்காவது நிலை
Experiment-ன் நான்காவது நிலையில், Sw1 மற்றும் Sw2 ஆகிய இரண்டு Switch-களும் ON செய்யப்படுகின்றன.
இதனால் Input A மற்றும் Input B இரண்டும் Binary 1 ஆகின்றன.
இப்போது Pin 1-ல் கிடைக்கும் Output Binary 0 ஆக இருக்கும்.
Y-ல் Voltage Measurement செய்து, LED-ன் Lighting Status-ஐக் கவனியுங்கள்.
இந்த நான்கு Experiments-க்குமான அனைத்து Voltage Readings மற்றும் LED Lighting Conditions ஆகியவற்றையும் பதிவு செய்து, அவற்றை அட்டவணைப்படுத்த வேண்டும்.
Observation and Recording of the NOR gate experiment
| Input voltage | Input level | Output level | Voltage Recorded | LED Status Observed | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Pin2 | Pin3 | Pin2 | Pin3 | Pin1 | Voltmeter Reading | LED Status |
| 0v | 0v | 0 | 0 | 0 | 0V | Lighted |
| +5V | 0v | 1 | 0 | 1 | +5V | Extinguished |
| 0v | +5V | 0 | 1 | 1 | +5V | Extinguished |
| +5v | +5V | 1 | 1 | 1 | +5V | Extinguished |
Results of the Experiment – பரிசோதனையின் முடிவுகள்
மேற்கண்ட பரிசோதனையின் முடிவுகளிலிருந்து, NOR Gate-ன் Logic Function பின்வருமாறு உள்ளது என்பதைத் தெளிவாகக் கூறலாம்:
ஒரு NOR Gate-ன் அனைத்து Inputs-களும் Binary 0 ஆக இருக்கும்போது Output Binary 1 ஆக இருக்கும்.
Inputs-ல் ஏதேனும் ஒன்று அல்லது இரண்டு Inputs-களும் Binary 1 ஆக இருந்தால் Output Binary 0 ஆக இருக்கும்.
இந்த Experiment-ன் முடிவுகளிலிருந்து, NOR Gate-ன் Logic Function-க்கான Truth Table-ஐப் பின்வருமாறு உருவாக்கலாம்.
NOR Gate Truth Table
| Inputs | Output | |
|---|---|---|
| A | B | Q |
| 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 |
NOR Gate-ன் Logic Function-ஐ நன்றாகப் புரிந்துகொள்ள, அதன் முந்தைய NAND Gate Experiment-ஐயும் படித்துப் பாருங்கள். அந்தப் பரிசோதனையின் மூலம் NAND Gate-ன் Logic Function நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது.
இதையும் படியுங்கள் 10 முக்கிய பரிசோதனைக் கருவிகள்
FAQ – Frequently Asked Questions – அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்
1. NOR Gate என்றால் என்ன?
NOR Gate என்பது NOT-OR Gate ஆகும். இது ஒரு OR Gate-ஐத் தொடர்ந்து ஒரு NOT Gate அல்லது Inverter இணைக்கப்பட்ட அமைப்பாகும்.
2. NOR Gate-ன் Logic Function என்ன?
இரண்டு Inputs கொண்ட NOR Gate-ன் Logic Function:
Y = (A + B)̅
அதாவது, A மற்றும் B ஆகிய Inputs-ன் OR செயல்பாட்டின் Complement-ஐ Output ஆக வழங்குகிறது.
3. NOR Gate-ன் Output எப்போது Binary 1 ஆகும்?
NOR Gate-ன் அனைத்து Inputs-களும் Binary 0 ஆக இருக்கும்போது மட்டுமே Output Binary 1 ஆகும்.
4. NOR Gate-ன் Output எப்போது Binary 0 ஆகும்?
Inputs-ல் ஏதேனும் ஒன்று அல்லது இரண்டு Inputs-களும் Binary 1 ஆக இருந்தால் Output Binary 0 ஆகும்.
5. இந்த Experiment-ல் எந்த IC பயன்படுத்தப்படுகிறது?
இந்த Experiment-ல் Quad 2-input NOR Gate IC 7402 பயன்படுத்தப்படுகிறது.
6. IC 7402-ல் எத்தனை NOR Gates உள்ளன?
IC 7402-ல் ஒரே Package-க்குள் நான்கு 2-input NOR Gates உள்ளன.
7. IC 7402-ன் Power Supply Pins எவை?
இந்த Experiment-ல் Pin 14 Positive 5 V Regulated Power Supply-க்கு இணைக்கப்படுகிறது.Pin 7 Ground-க்கு இணைக்கப்படுகிறது.
8. NOR Gate Experiment-ல் Truth Table ஏன் பயன்படுத்தப்படுகிறது?
ஒவ்வொரு Input Combination-க்கும் கிடைக்கும் Output-ஐ பதிவு செய்து, NOR Gate-ன் உண்மையான Logic Function அதன் Truth Table-க்கு ஏற்ப செயல்படுகிறதா என்பதை Practical-ஆக நிரூபிக்க Truth Table உதவுகிறது.
9. NOR Gate-ஐ Practical-ஆக கற்றுக்கொள்வதன் பயன் என்ன?
Circuit-ல் Inputs-ஐ மாற்றும்போது Output எவ்வாறு மாறுகிறது என்பதை நேரடியாகக் கவனிப்பதால், Logic Gates, Binary Logic மற்றும் Digital Electronics பற்றிய Practical Understanding மேம்படுகிறது.
Conclusion – முடிவுரை
Experiment 5-ல், NOR Gate-ன் Logic Function-ஐ Practical Experiment மூலம் தெளிவாக நிரூபித்துள்ளோம்.
இந்தப் பரிசோதனையை Laboratory-ல் நேரடியாகச் செய்து பார்ப்பதன் மூலம் Digital Electronics கற்கும் மாணவர்களின் Practical Skills மேலும் மேம்படும் என்று நம்புகிறோம்.
குறிப்பாக, Novices மற்றும் Students ஆகிய இருவருக்கும் இந்தப் பரிசோதனை ஒரு பயனுள்ள Practical Exercise ஆக இருக்கும். மேலும், இது அவர்களின் Digital Electronics Curriculum-ல் பயனுள்ளதாக அமையும்.
நிச்சயமாக. இந்தக் கட்டுரை Digital Electronics beginners, diploma students மற்றும் practical lab learners ஆகியோரை இலக்காகக் கொண்டு Google Search-ல் நல்ல CTR பெறும் வகையில் கீழே SEO elements தயார் செய்யப்பட்டுள்ளன.
