Puertas lógicas mecánicas con amplificación

Una de las cosas más difíciles de estudiar electricidad y, por extensión, electrónica, es que generalmente no puedes tocar ni ver nada directamente y, si puedes, generalmente tienes un día bastante malo. Para enseñar algo que casi siempre es invisible, los educadores han ideado una serie de analogías para ayudar a los estudiantes a comprender el funcionamiento interno de este misterioso fenómeno, como la analogía del agua o las analogías mecánicas de los circuitos electrónicos. uno de [Thomas]Sin embargo, el problema con la mayoría de estos dispositivos es que no tienen capacidad de amplificación o «desplegado» como un circuito electrónico real. Resolvió esto con un amplificador mecánico único.

Los circuitos lógicos digitales generalmente tienen conexiones de tierra y alimentación de entrada junto con sus puntos de conexión lógica, por lo que [Thomas]El principal avance aquí es que el equivalente mecánico también lo tiene. Utiliza un motor que impulsa un eje con un conjunto de poleas, cada una de las cuales tiene una cuerda fija enrollada alrededor de la polea. Esa cadena está unida a una segunda cadena que está controlada por una entrada. Cuando se mueve la entrada, la cuerda de la polea también se mueve, pero la polea agrega una cantidad considerable de energía a la salida que eventualmente puede usarse para impulsar una cantidad mucho mayor de entradas. En electrónica, la capacidad de controlar una cierta cantidad de entradas desde una salida se llama «fan-out» y este dispositivo tiene un fan-out equivalente de aproximadamente 10, lo que significa que cada salida puede controlar diez entradas.

[Thomas] él llama lógica a la palanca del cabrestante de su invento, presumiblemente llamado así por un tipo de cabrestante utilizado en los barcos de vela. En este caso, el cabrestante es el sistema de poleas conducidas. El video vinculado lo muestra creando varios circuitos equivalentes comenzando con un inversor y trabajando hasta medio sumador y un flip-flop RS. Si bien toma un minuto comprender la polea del amplificador, realmente ayuda a que el circuito electrónico equivalente sea más intuitivo. También hemos visto construcciones similares antes que usan poleas para mostrar circuitos electrónicos, pero de una manera ligeramente diferente a esta construcción.