লজিক গেট ও কলিংবেল বর্তনী
মান বদলাও, চালাও, আর দেখো কী ঘটে।
একটি বাড়ির কলিংবেল বা সতর্কবার্তা বর্তনীতে দুটি সুইচ A ও B যুক্ত আছে। OR গেট বসালে যেকোনো একটি সুইচ চালু (১) করলেই বেল বাজে, আর AND গেট বসালে কেবল দুটি সুইচই চালু (১) থাকলে বেল বাজে। এখন সুইচ A চালু (১) এবং সুইচ B বন্ধ (০) রাখা হলো। বর্তনীতে একটি NAND গেট ব্যবহার করা হলে আউটপুট Y কত হবে (বেল কি বাজবে)?
A = ১ এবং B = ০ হলে NAND গেটের আউটপুট Y কত হবে?
- ১ (বেল বাজবে) — AND গেটে আউটপুট ০ হতো, কিন্তু NAND গেট তাকে উল্টে ১ করে দেয়
- ০ (বেল বাজবে না) — একটি সুইচ বন্ধ (০) থাকলে বর্তনীতে আউটপুট সবসময় ০ হবে
- ০ (বেল বাজবে না) — NAND গেটে আউটপুট ১ পেতে হলে দুটি সুইচকেই বন্ধ (০) হতে হয়
যা বদলাতে পারবে
- লজিক গেট: AND গেট, OR গেট, NAND গেট, NOR গেট, NOT গেট, XOR গেট
- সুইচ A (সামনের গেট): চালু বা বন্ধ
- সুইচ B (পেছনের দরজা): চালু বা বন্ধ
যা মেপে দেখাবে
- আউটপুট (Y)
- বেল বাজবে কি না
- বুলিয়ান সমীকরণ
- সত্যক সারণিতে '১'-এর সংখ্যা
চালানোর সময় খেয়াল করো
- গেটের ড্রপডাউন তালিকা থেকে 'NAND গেট' নির্বাচন করে দেখো আউটপুট বা বেলের কী পরিবর্তন হয়।
নিজে করে দেখো
- রাতের পাহারার অ্যালার্ম: এমন গেট বেছে নাও যাতে দুটি সুইচই বন্ধ (০) থাকলে ঘণ্টা বাজে, আর অন্য কোনো অবস্থায় বাজে না।
ইঙ্গিত
সত্যক সারণিতে কেবল একটি সারিতে আউটপুট ১ হতে হবে।
- সিঁড়ির বাতির মতো: যেকোনো একটি সুইচ চালু থাকলে বাতি জ্বলবে, কিন্তু দুটোই চালু বা দুটোই বন্ধ থাকলে নিভে যাবে।
ইঙ্গিত
OR গেট দুটোই চালু থাকলেও জ্বলে। কোন গেট শুধু ভিন্ন ইনপুটে ১ দেয়?
ধারণাটা কী?আগে নিজে চালিয়ে দেখো, তারপর খোলো।
NAND গেট: সার্বজনীন লজিক গেট
ডিজিটাল ইলেকট্রনিক্সে NAND গেট হলো AND গেট ও NOT গেটের সমন্বয় (NOT-AND)। এর বুলিয়ান সমীকরণ হলো Y = A · B-এর ওপর বার (overline)। সাধারণ AND গেটে কেবল দুটি ইনপুটই ১ হলে আউটপুট ১ পাওয়া যায়। কিন্তু NAND গেট সেই ফলাফলকে উল্টে দেয়; ফলে দুটি ইনপুটই ১ হলে আউটপুট ০ হয়, আর বাকি সব ক্ষেত্রে (০ ও ০, ০ ও ১, ১ ও ০) আউটপুট ১ থাকে। শুধুমাত্র NAND গেট ব্যবহার করে মৌলিক গেটসহ (AND, OR, NOT) যেকোনো ডিজিটাল বর্তনী তৈরি করা যায় বলে একে সার্বজনীন গেট বলা হয়।
অন্য উত্তরগুলো কেন ভুল
অনেকে মনে করেন বর্তনীর যেকোনো একটি সুইচ বন্ধ (০) থাকলে কোনো আউটপুট পাওয়া যাবে না—যা সাধারণ গুণ বা AND গেটের ক্ষেত্রে ঠিক হলেও বিপরীতকারী (ইনভার্টার) গেটের ক্ষেত্রে ভুল। এখানে A = ১ এবং B = ০ হলে AND গেটের আউটপুট হতো ১ · ০ = ০। কিন্তু NAND গেটের ভেতরের NOT গেটটি এই ০-কে উল্টে ১ (উচ্চ বা High) করে দেয়, ফলে বেল বেজে ওঠে। আবার অনেকে NAND-কে NOR গেট ভেবে ভুল করেন এবং মনে করেন দুটি ইনপুটই ০ হলে তবেই আউটপুট ১ হবে, অথচ NAND গেটে কেবল একটি ইনপুট ০ হলেও আউটপুট ১ হয়।
যেসব ভুল ধারণা হয়
- লজিক গেটের যেকোনো একটি ইনপুট ০ হলে আউটপুট সবসময় ০ হয়
- NAND গেটে আউটপুট ১ হতে হলে সব ইনপুট ০ হতে হয়
বাস্তবে কোথায় দেখা যায়
- যানবাহনের নিরাপত্তা অ্যালার্ম — গাড়ির দরজা খোলা থাকলে কিংবা চালক সিটবেল্ট না বাঁধলে সংশ্লিষ্ট সেন্সরের ০ ইনপুটকে NAND লজিক ব্যবহার করে ১-এ রূপান্তর করা হয় এবং সতর্কঘণ্টি (buzzer) বেজে ওঠে।
- স্বয়ংক্রিয় জলাধার (reservoir) ও পানির পাম্প নিয়ন্ত্রণ — ছাদে পানির ট্যাংক খালি হলে সেন্সরের সংকেত (signal) লজিক গেটের মাধ্যমে প্রক্রিয়াজাত করে পাম্পের মোটর স্বয়ংক্রিয়ভাবে চালু ও বন্ধ করা।