zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Điện - Điện tử

Giáo trình hướng dẫn phân tích phạm vi ứng dụng nguyên lý mạch dao động dùng cổng logic p2

Chia sẻ: Ewtw Tert | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:11

Báo xấu

75
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'giáo trình hướng dẫn phân tích phạm vi ứng dụng nguyên lý mạch dao động dùng cổng logic p2', kỹ thuật - công nghệ, điện - điện tử phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình hướng dẫn phân tích phạm vi ứng dụng nguyên lý mạch dao động dùng cổng logic p2

. Luaän Aùn toát Nghieäp Moâ Hình Maùy Ño Taàn Soá Maïch ñeám hình Hình (H.III.3c) laø maïch ñeám Johnson. Maïch ñöôïc hoài tieáp cheùo töø Q trôû veà J, Q trôû veà K. Giaû söû ban ñaàu maïch ñöôïc xoùa ñeå QA = QB = QC = 0. ÔÛ traïng thaùi thöù nhaát caïnh sau QA leân 1, QB = QC = 0. ÔÛ xung thöù 2 QA =1, QB leân 1, QC = 0, tieáp theo ôû xung thöù 3 QA = 1, QB = 1, QC leân 1, ñeán xung thöù 4 QA xuoáng 0, QB = 1, QC = 1… Moåi ngoõ ra ôû möùc cao trong 3 chu kyø xung roài laïi xuoáng thaáp trong 3 chu kyø xung, roài laïi leân cao trong 3 chu kyø xung tieáp theo. Hình III.3d Hình III.3c 1 Daïng soùng ngoõ ra laø daïng soùng rieâng coù taàn soá baèng laàn taàn soá xung 6 vaøo, nhöng coù leäch pha nhau. Söï hoaït ñoäng cuûa maïch ñöôïc toùm taét ôû (Hình III.3f) 23 Tröôøng Ñaïi Hoïc Sö Phaïm Kyõ Thuaät Thaønh Phoá Hoà Chí Minh
. Luaän Aùn toát Nghieäp Moâ Hình Maùy Ño Taàn Soá Soá xung vaøo Traïng thaùi ra ngay sau khi coù xung vaøo Soá thaäp phaân töông öùng QC QB QA 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 2 0 1 0 3 3 1 1 1 7 4 1 1 0 6 5 1 0 0 4 6 0 0 0 0 7 0 0 1 1 Vôùi 3 Flip Flop maïch ñeám ñöôïc Modul M = 6. Ñeå yù laø maïch boû ñi hai traïng thaùi 010 = 510. Vì lyù do ngaãu nhieân luùc baät ñieän hay do nhieãu khi hoaït ñoäng maïch ñeám coù theå rôi vaøo moät trong hai traïng thaùi boû ñi (traïng thaùi caám) vaø sau ñoù chæ thay ñoåi traïng thaùi giöõa caùc traïng thaùi caám naøy. IV./ MAÏCH GIAÛI MAÕ VAØ HIEÅN THÒ: 1./ Maïch giaûi maõ töø BCD sang Led 7 ñoaïn: Coøn goïi laø maïch giaûi maõ 4 ñöôøng sang 10 ñöôøng. Maïch coù 10 ngoõ ra töông öùng vôùi soá thaäp phaân töø 0 ñeán 9 vaø coù 4 ngoõ vaøo. Ngoõ ra töông öùng vôùi maõ nhò phaân vaøo xuoáng thaáp coøn 9 ngoõ ra kia ôû möùc cao. Maïch goàm 4 cöûa ñaûo ñeå taïo A, B , C , D vaøo 10 cöûa NAND coù 4 ngoõ vaøo. Ngoõ vaøo cuûa NAND ñaàu tieân laø A, B , C , D , ngoõ vaøo cuûa NAND thöù hai laø A, B , C , D , khi D = C = B = A = 0 (010) thì A = B = C = D = 1 neân ngoõ ra cuûa cöûa NAND ñaàu tieân, töùc ngoõ ra xuoáng thaáp (0) coøn caùc ngoõ ra kia ñeàu ôû möùc cao. Khi coù maéc theâm ñeøn Led (vaø caùc ñieän trôû giôùi haïn doøng) nhö Hình (H.IV.1a), ñeøn Led 0 seõ saùng coøn caùc ñeàn Led kia seõ taét. Khi D = C = B = 0; A = 1 ( töùc DCBA = 10) ngoõ ra cuûa cöûa NAND thöù hai xuoáng thaáp vaø ñeøn Led 1 saùng, coøn caùc ñeøn khaùc taét. 24 Tröôøng Ñaïi Hoïc Sö Phaïm Kyõ Thuaät Thaønh Phoá Hoà Chí Minh
. Luaän Aùn toát Nghieäp Moâ Hình Maùy Ño Taàn Soá Hình IV.1.a 2./ Maïch hieån thò: a./Ñeøn cathod laïnh Tröôùc khi coù ñeøn Led, caùc loaïi ñeøn Cathod laïnh (Cathod khoâng ñöôïc söôûi noùng bôûi tim ñeøn) ñöôïc söû duïng Hình (H.IV.2.a1) Ñeøn chöùa moät khí trô beân trong oáng thuûy tinh, ñeøn goàm moät anod vaø 10 catod, caùc catod laø moät mieáng kim loaïi moõng coù hình töø 0 ñeán soá 9 ñöôïc xeáp haøng saùt nhau (nhöng khoâng ñuïng nhau) töø tröôùc ra sau, thöôøng coù theâm moät catod hình daáu chaám thaäp phaân. Moät ñieän theá döông töø vaøi chuïc Volt trôû leânh ñöôïc ñöa vaøo anod qua moät ñieän trôû. Khi moät catod ñöôïc noái Mass thì ñeøn daãn ñieän (côõ vaøi mA) vaø xung quanh catod coù moät vuøng khoâng gian saùng röïc (roäng khoûang 1 mm). Hình IV.2.a1 25 Tröôøng Ñaïi Hoïc Sö Phaïm Kyõ Thuaät Thaønh Phoá Hoà Chí Minh
. Luaän Aùn toát Nghieäp Moâ Hình Maùy Ño Taàn Soá Hình IV.2.a2 Do söï ion hoùa, trong khi ñoù caùc catod khaùc khoâng saùng. (Hình IIV.2a1) laø bieåu dieãn cuûa ñeøn coù catod laïnh vaø Hình (H.IV.2.a2) laø hình daïng cuûa ñeøn nhìn töø phía tröôùc khi ñeøn hieän soá 2. Moät soá IC giaûi maõ 4 ñöôøng sang 10 ñöôøng:   7441: Giaûi maõ BCD sang thaäp phaân, ngoõ ra chòu Volt cao ( 60V).  7442/LS42: Giaûi maõ BCD sang thaäp phaân.  7445: Giaûi maõ BCD sang thaäp phaân, doøng lôùn ( 80mA)  7414L: Giaûi maõ BCD sang thaäp phaân, ngoõ ra chòu Volt cao (60V).  74145/LS145: Giaûi maõ BCD sang thaäp phaân, doøng lôùn (80mA). ÖÙng duïng cuûa IC 74145/LS145 vaø IC 7445.  Maïch giaûi maõ 7441 coù ngoõ ra chòu Volt cao (khoaûng 60 volt) neân raát thích hôïp ñeå hoaït ñoäng caùc ñeøn catod laïnh Hình (H.IV.2.c). Xung muoán ñeám ñöôïc ñöa vaø chaân (Clock) cuûa IC 7490. Ngoõ ra BCD cuûa maïch ñeám ñöôïc ñöa ñeán ngoõ vaøo töông öùng cuûa 7441. Ngoõ ra 0 ñeán 9 cuûa 7441 ñöôïc noái tröïc tieáp ñeán ngoõ vaøo töông öùng cuûa ñeøn catod laïnh. Hình IV.2.a.3 26 Tröôøng Ñaïi Hoïc Sö Phaïm Kyõ Thuaät Thaønh Phoá Hoà Chí Minh
.Luaän Aùn toát Nghieäp Moâ Hình Maùy Ño Taàn Soá Hình IV.2a.4 Hình IV.2a.4 laø öùng duïng ñeå chæ baùo cuûa 7445, ngoõ vaøo 7445 chæ chòu ñöôïc 5V nhöng coù theå nhaän doøng lôùn (ñeán 80mA) neân chæ coù theå duøng ñeå thuùc tröïc tieáp. b./ Ñeøn Led 7 ñoaïn: Moät trong caùc soá chæ baùo thoâng duïng laø ñeøn Led 7 ñoaïn. Ñeøn goàm 7 ñoaïn mang teân a, b, c, d, e, f, g ñöôïc saép xeáp theo hình soá 8, xem hình (H.IV.2.b.1). Beân döôùi maët 7 ñoaïn laø moät soá ñeøn Led (thöôøng laø 7) vaø heä thoáng phaûn chieáu aùnh saùng leân maët. Tuøy toå hôïp caùc ñoaïn saùng maø ta coù caùc soá vaø chöõ khaùc nhau. Hình IV.2.b.1 27 Tröôøng Ñaïi Hoïc Sö Phaïm Kyõ Thuaät Thaønh Phoá Hoà Chí Minh
.Luaän Aùn toát Nghieäp Moâ Hình Maùy Ño Taàn Soá Hình IV.2.b.3 Veà phöông dieän ñeøn Led 7 ñoaïn coù hai loaïi ñoù laø loaïi Anod chung vaø hình (H.IV.2.b.2) vaø loaïi Catod chung hình (H.IV.2.b.3). Caùc ñieän trôû haïn doøng khoaûng 220 ñeán 470 , neáu VCC = 5 V ñeå giôùi haïn doøng vaø bieåu thò cuûa maïch giaûi maõ. Tuøy toå hôïp caùc baät ñoùng maø toå hôïp töông öùng cuûa caùc Led (bieåu thò cho caùc ñoaïn) saùng ñeå taïo caùc soá hay caùc chöõ.  Moät soá IC giaûi maõ BCD sang Led 7 ñoaïn Loaïi Möùc taùc Maïch ra Doøng Ñieän theá toái Coâng suaát ñoäng ñieän ña tieâu taùn 7446A Thaáp Cöïc thu ñeå 40mA 30V 320mW 7447A Thaáp hôû 40mA 15V 320mW 7448 Cao Cöïc thu ñeå 6,4mA 5,5V 385mW 74LS4 Thaáp hôû 24mA 15V 3,5mW 7 Cao Keùo leân 6mA 5,5V 125mW 74LS4 Cao 2K 8mA 5,5V 40mW 8 Cöïc thu ñeå 74LS4 hôû 9 Keùo leân 2K Cöïc thu ñeå hôû 28 Tröôøng Ñaïi Hoïc Sö Phaïm Kyõ Thuaät Thaønh Phoá Hoà Chí Minh
. Luaän Aùn toát Nghieäp Moâ Hình Maùy Ño Taàn Soá  Khaûo saùt IC 7447A Hình IV.2b.4 7447A coù ngoõ ra cöïc thu ñeå hôû vaø ñuû doøng ñeå thuùc caùc chæ baùo tröïc tieáp. Ngoõ ra taùc ñoäng möùc thaáp neân thích hôïp ñeå thuùc caùc Led 7 ñoaïn anod chung hay caùc ñeøn chòu doøng thaáp. Maïch hoaït ñoäng theo baûng söï thaät sau (Hình IV.2.b5). Trong ñoù vôùi ngoõ ra laø moät daïng soùng vaø ngoõ ra 0 laø taét, nghóa laø neáu 7447 thuùc ñeøn Led 7 ñoaïn thì caùc ñoaïn a, b, c, d, e, f, g cuûa ñeøn seõ saùng hay taét tuøy theo ngoõ ra töông öùng cuûa 7447 laø 1 hay 0. Keát quaû laø khi maõ soá nhò phaân 4 bit vaøo coù giaù trò thaäp phaân töø 0 ñeán 15, ñeøn Led hieän leân caùc soá vaø daáu nhö ôû hình (Hình IV. 2b.6). Ñeå yù laø khi maõ soá nhò phaân vaøo laø 1111 = 1510 thì ñeøn taét. 29 Tröôøng Ñaïi Hoïc Sö Phaïm Kyõ Thuaät Thaønh Phoá Hoà Chí Minh
. Luaän Aùn toát Nghieäp Moâ Hình Maùy Ño Taàn Soá Thaäp LT RBI D C B A RBO A B c d e f g Ghi phaân chuù 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 x 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 2 1 x 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 3 1 x 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 4 1 X 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 5 1 X 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 6 1 X 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 7 1 X 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 8 1 X 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 9 1 X 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 10 1 X 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 11 1 X 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 12 1 X 1 1 0 010 1 1 1 0 0 0 1 1 13 1 X 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 14 1 X 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 15 1 X 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 BI X X X X XX 0 0 0 0 0 0 0 0 2 RBI 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 3 LT 0 X X X XX 1 1 1 1 1 1 1 1 4 Hình IV.2b.6 Baûng söï thaät Hình (H.IV.2.b.5) coù caùc ghi chuù: 1. Ngoõ vaøo xoùa BI ñöôïc ñeå khoâng hay noùi leân cao 2. Khi noái BI ñeán möùc thaáp, caùc ngoõ ra ñeàu taét, baát chaáp traïng thaùi ôû ngoõ vaøo khaùc. 3. Khi RBI vaø caùc ngoõ vaøo ABCD ôû möùc thaáp vaø caùc ngoõ vaøo thöû ñeøn LT (Lamp test) ôû cao, caùc ngoõ ra ñeàu taét vaø ngoõ ra xoùa daïng soùng, RBO xuoáng thaáp. 4. Khi ngoõ vaøo BI (RBO) ñeå khoâng hay noái leân cao vaø ngoõ vaøo LT giöõ möùc thaáp, caùc ngoõ ra ñeàu saùng. 30 Tröôøng Ñaïi Hoïc Sö Phaïm Kyõ Thuaät Thaønh Phoá Hoà Chí Minh
Luaän Aùn toát Nghieäp Moâ Hình Maùy Ño Taàn Soá . V./ GIAO TIEÁP COÂNG SUAÁT: 1./ Khaû naêng doøng vaø theá cuûa TTL vaø CMOS a./ Ñaëc tính cuûa TTL: Maïch Logic TTL coù nhieàu loaïi ra: Maïch keùo leân thuï ñoäng töùc coù ñieän trôû noái töø cöïc thu cuûa Transistor leân VCC. Loaïi maïch naøy khoâng ñöôïc duøng khoâng ñöôïc duøng ôû maïch Logic TTL. Loaïi maïch thöù hai laø maïch cöïc thu ñeå hôû töùc laø cöïc thu Transistor noái tröïc tieáp leân nguoàn VCC. Maïch thöù ba laø maïch keùo leân tích cöïc töùc coù theâm Transistor giöõa cöïc thu Transistor vaø nguoàn VCC, loaïi maïch naøy thoâng duïng nhaát laø maïch ra coät chaïm. Maïch thöù tö laø maïch ra ba traïng thaùi, maïch naøy coù caáu taïo gaàn gioáng maïch coät chaïm. Do ñoù ta coù theå laáy maïch kieåu coät chaïm bieåu thò cho TTL. Ñaëc tính ngoõ vaøo Ñaëc tính ngoõ ra Hình V.1a Ñaëc tính ngoõ vaøo goàm coù:  Ñieän theá ôû möùc cao toái thieåu laø 2V. – Doøng möùc cao toái ña 40mA. – Ñieän theá toái ña möùc thaáp 0,8V. – Doøng ñieän toái ña möùc thaáp –1,6mA. – Ñaëc tính ngoõ ra goàm coù:  Ñieän theá ôû möùc cao toái thieåu laø 2,4V. – Doøng möùc cao -400mA. – Ñieän theá toái ña möùc thaáp 0,2V. – Doøng ñieän toái ña möùc thaáp 1,6mA. – b./ Ñaëc tính cuûa CMOS: Ñieän aùp ñaët vaøo caùc moái noái ngoõ vaøo cuûa IC phaûi naèm trong caùc mieàn chaáp nhaän ñöôïc, CMOS seõ xem caùc ñieän aùp vaøo noû hôn hoaëc baèng 1V nhö möùc Logic thaáp, vaø xem ñieän aùp naøo lôùn hôn hoaëc baèng 3,5V laø ôû möùc Logic cao. 31 Tröôøng Ñaïi Hoïc Sö Phaïm Kyõ Thuaät Thaønh Phoá Hoà Chí Minh
. Luaän Aùn toát Nghieäp Moâ Hình Maùy Ño Taàn Soá Hình V.1b Cöûa ñaûo CMOS laø moät maïch CMOS cô baûn goàm moät Transistor MOS keânh P (goïi laø PMOS) noái vôùi moät Transistor MOS keânh N (goïi laø NMOS). Cöïc cöûa noái chung vôùi nhau vaø laø ngoõ vaøo, cöïc thoaùt ñöôïc noái chung vôùi nhau vaø laø ngoõ ra. Cöïc ngôøn cuûa MOS keânh P noái leân ñieän theá Vdd döông vaø cöïc nguoàn cuûa MOS keânh N noái xuoáng ñieän theá VSS nhöng thöôøng laø Mass. Khi ngo vaøo ôû möùc cao (H). MOS keânh P ngöng daãn, MOS keânh N phaân cöïc thuaän nhöng chæ coù doøng Idd ôû treân ñoå xuoáng neân VSS raát thaáp gaàn nhö Mass. Ngöôïc laïi khi ngoõ vaøo ôû möùc thaáp (0) MOS keânh P daãn ñieän coøn MOS keânh N ngöng vaø ngoõ ra ñieä theá gaàn Vdd. Vì doøng ñieän khi chöa coù taûi raát nhoû neâm maïch tieâu thuï coâng suaát raát thaáp. Do toång trôû vaøo cuûa maïch Logic CMOS raát lôùn neân soá toû ra cuûa maïch CMOS ñoái vôùi caùc CMOS khaùc cuõng raát lôùn treân 50, khi giao tieáp vôùi caùc taûi khaùc loaïi, caùc maïch CMOS khaùc bò giôùi haïn veà doøng ñieän. c./ Ñaëc tính cuûa taûi: Taûi coù theå laø thuaàn trôû, caûm khaùng, tuyeán tính hay phi tuyeán. Ñoái vôùi taûi tuyeán tính söï xaùc ñònh ñoä lôïi, coâng suaát caàn thieát khaù ñôn giaûn. Coøn ñoái vôùi taûi phi tuyeán ta phaûi xeùt caùc tröôøng hôïp chuyeån tieáp ñeå baûo ñaûm caùc chæ tieâu kyõ thuaät cuõa nhöõng boä phaän khoâng bò vöôït quaù. Taûi phi tuyeán ñöôïc ñieån hình nhö moät boùng ñeøn hay ñoäng cô ñieän. (Hình V.1c) bieåu dieãn doøng ñieän, ñieän theá vaø coâng suaát tieâu taùn cuûa moät boùng ñeøn ñieän ñöôïc thuùc bôûi maïch giao tieáp coù hfc. 32 Tröôøng Ñaïi Hoïc Sö Phaïm Kyõ Thuaät Thaønh Phoá Hoà Chí Minh
.Luaän Aùn toát Nghieäp Moâ Hình Maùy Ño Taàn Soá Hình V.1c khoâng haïn cheá, nghóa laø noù coù theå cung caáp doøng naøo maø taûi caàn thieát. Doøng ñieän seõ laø moät haøm muõ khi tim ñeøn saùng leân. Coâng suaát tieâu taùn seõ laø tích soá cuûa ñieän theá vaø doøng ñieän. Khi maïch giao tieáp coù hfc haïn cheá nghóa laø noù khoâng theå cung caáp taát caû caùc doøng ñieän ñænh ñoøi hoûi bôûi taûi thì coâng suaát tieâu taùn laø lôùn hôn, luùc naøy doøng ñieän ñænh nhoû hôn tröôùc nhöng coâng suaát laïi lôùn hôn do maïch cung caáp ñuû doøng ñeå daãn vaøo vuøng baõo hoøa, coâng suaát naøy coù theå vöôït quaù chæ tieâu cuûa taûi. Do ñoù trong thöïc haønh ngöôøi ta thieát keá maïch giao tieáp coù ñuû khaû naêng khueách ñaïi doøng ôû ñieåu kieän chuyeån tieáp. 2./Giao tieáp giöõa CMOS vôùi phaàn töû coâng suaát: Ñaëc tính doøng ñieän ra cuûa CMOS cho thaáy khaû naêng doøng nguoàn vaø doøng nhaän cuûa CMOS raát ña daïng tuøy thuoäc vaøo loaïi thöôøng hay loaïi ñaëc bieät. Muoán thieát keá chíng xaùc phaûi coù ñaày ñuû caùc thoâng soá lieân quan ñeán CMOS döï ñònh duøng. CMOS khoâng theå thuùc tröïc tieáp moät ñeøn Led ngay caû khi hoaït ñoäng ôû Vdd = 15V. Hình (H.V.2a) trình baøy caùch thuùc Led duøng Transistor giao tieáp Hình V.2a 33 Tröôøng Ñaïi Hoïc Sö Phaïm Kyõ Thuaät Thaønh Phoá Hoà Chí Minh

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.