BÁO cáo bài 10 môn thực hành điện – điện tử cơ bản khảo sát cổng logic NAND, OR, NOT, AND, EX OR

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN KHOA KỸ THUẬT MÁY TÍNH - - BÁO CÁO BÀI 10 Môn: Thực hành Điện – Điện tử download by : skknchat@gmail.com Báo cáo Thực hành điện điện tử Báo cáo Bài 10 Bài 10 Khảo sát cổng logic NAND, OR, NOT, AND, EX-OR 10.1 Mục tiêu Khảo sát cổng logic bản, làm quen với vi mạch cổng logic, cách tra cứu sơ đồ chân, đọc bảng trạng thái, cách kiểm tra cổng logic, vẽ đặc tuyến truyền đạt, xác định dãy điện áp mức logic cổng logic thuộc họ TTL CMOS Thiết kế mạch ứng dụng dùng cổng Logic 10.2 Câu hỏi chuẩn bị Hãy cho biết kí hiệu – phương trình – bảng trạng thái cổng NAND? Ký hiệu: Phương trình: Bảng trạng thái: Hãy cho biết kí hiệu – phương trình – bảng trạng thái cổng NOT? Ký hiệu: Trang download by : skknchat@gmail.com Báo cáo Thực hành điện điện tử Báo cáo Bài 10 Phương trình: Bảng trạng thái: A Out 10 Hãy cho biết kí hiệu – phương trình – bảng trạng thái cổng AND? Kí hiệu: Phương trình: Out = A.B Bảng trạng thái: A 0 1 Hãy cho biết kí hiệu – phương trình – bảng trạng thái cổng OR? Kí hiệu: Phương trình: Out = A + B Bảng trạng thái: A 0 Trang download by : skknchat@gmail.com Báo cáo Thực hành điện điện tử Hãy cho biết kí hiệu – phương trình – bảng trạng thái cổng NOR? Kí hiệu: Phương trình: Bảng trạng thái: A 0 1 Hãy cho biết kí hiệu – phương trình – bảng trạng thái cổng EX-OR? Kí hiệu: Phương trình: Bảng trạng thái: A 0 1 Hãy cho biết kí hiệu – phương trình – bảng trạng thái cổng EX-NOR? Kí hiệu: Trang download by : skknchat@gmail.com Báo cáo Thực hành điện điện tử Báo cáo Bài 10 Phương trình: Bảng trạng thái: A 0 1 10.3 Nội dung 10.3.1 Khảo sát cổng NAND – IC 7400 10.3.1.1 Khảo sát datasheet IC cổng NAND 7400 Hãy tra cứu datasheet để biết đầy đủ sơ đồ chân, bảng trạng thái, chức thơng số IC, sau tóm tắt sơ đồ chân, sơ đồ logic bảng trạng thái IC Hình 10-1: Hình 10-1 Sơ đồ chân sơ đồ logic IC cổng NAND 7400 10.3.1.2 Sơ đồ chân IC 7400 thí nghiệm Trang download by : skknchat@gmail.com Báo cáo Thực hành điện điện tử Báo cáo Bài 10 IC cổng NAND 7400 gắn thí nghiệm có sơ đồ kết nối với test board với tên Hình 10-2 IC nằm board số nguồn IC 7400 cung cấp Hình 10-2 Sơ đồ kết nối tên ngõ vào cổng NAND  Các tên A, B, C, D thứ tự cổng, số 00 lấy mã số sau 7400 A B ngõ vào, Y ngõ Tương tự cổng AND IC 7408  IC6 cổng NAND 7400, IC7 cổng AND 7408 10.3.1.3 Kiểm tra IC cổng NAND 7400   Kết nối Switch đến ngõ vào cổng NAND IC 7400 Kết nối ngõ cổng NAND đến led Hình 10-3 Trang download by : skknchat@gmail.com Báo cáo Thực hành điện điện tử Báo cáo Bài 10 Hình 10-3 Kiểm tra IC cổng NAND 7400  Chuyển switch theo trình tự bảng trạng thái Bảng 10-1 ghi trạng thái led: Chú ý: Led sáng tương ứng với mức logic 1, led tắt tương ứng với mức logic Bảng 10-1 Cổng NAND A Input Led1 A Led2 B 0 1 1 Kết luận: Hãy đánh dấu “×” cổng hư, đánh dấu “√” cổng tốt: Bảng 10-2 10.3.2 Khảo sát cổng AND – IC 74LS08 10.3.2.1 Khảo sát datasheet IC cổng AND 7408 Hãy tra cứu datasheet để biết đầy đủ sơ đồ chân, bảng trạng thái, chức thông số IC, sau tóm tắt sơ đồ chân, sơ đồ logic bảng trạng thái IC Hình 10-4: Trang download by : skknchat@gmail.com Báo cáo Thực hành điện điện tử Báo cáo Bài 10 Hình 10-4 Sơ đồ chân sơ đồ logic IC cổng AND 7408 10.3.2.2 Sơ đồ chân IC 7408 thí nghiệm IC cổng NAND 7408 gắn thí nghiệm có sơ đồ kết nối Hình 10-5 Nguồn IC 74LS08 cung cấp Hình 10-5 Sơ đồ kết nối tên ngõ vào cổng AND 10.3.2.3 Kiểm tra IC cổng NAND 7408   Kết nối switch đến ngõ vào cổng AND IC 7408 Kết nối ngõ cổng AND đến led Hình 10-6 Trang download by : skknchat@gmail.com Báo cáo Thực hành điện điện tử Báo cáo Bài 10 Hình 10-6 Kiểm tra IC cổng AND 7408  Chuyển switch theo trình tự bảng trạng thái Bảng 10-3 ghi trạng thái led: Bảng 10-3 Cổng AND A Input Led1 A 0 1 Output Led3 Y 0 Led2 B 1 Kết luận: đánh dấu “×” cổng hư, đánh dấu “√” cổng tốt: Bảng 10-4 Số thứ tự cổng Tốt/hư (“√/× ”) 10.3.3 Khảo sát cổng OR – IC 74LS32 10.3.3.1 Khảo sát datasheet IC cổng OR 7432 Hãy tra cứu datasheet để biết đầy đủ sơ đồ chân, bảng trạng thái, chức thông số IC, sau tóm tắt sơ đồ chân, sơ đồ logic bảng trạng thái IC Hình 10-7: Hình 10-7 Sơ đồ chân sơ đồ logic IC cổng OR 7432 Trang download by : skknchat@gmail.com Báo cáo Thực hành điện điện tử Báo cáo Bài 10 10.3.3.2 Sơ đồ chân IC 7432 thí nghiệm Có IC cổng OR 7432 gắn thí nghiệm có sơ đồ kết nối với test board với tên Hình 10-8 IC nằm board số nguồn IC 7432 cung cấp Hình 10-8 Sơ đồ kết nối tên ngõ vào cổng OR Do có IC cổng OR nên phải kiểm tra IC Tên cho cổng đặt từ A đến H 10.3.3.3 Kiểm tra IC cổng OR 7432   Kết nối switch đến ngõ vào cổng OR IC 7432 Kết nối ngõ cổng OR đến led Hình 10-9 Hình 10-9 Kiểm tra IC cổng OR 7432 Trang download by : skknchat@gmail.com Báo cáo Thực hành điện điện tử Báo cáo Bài 10  Chuyển switch theo trình tự bảng trạng thái Bảng 10-5 ghi trạng thái led: Bảng 10-5 Cổng OR A Input Led1 Led2 A B 0 1 1 Thực kiểm tra tương tự cho IC cổng OR thứ ghi vào Bảng 10-6 Bảng 10-6 Cổng OR E Input Led1 A Led2 B 0 1 1 Kết luận: đánh dấu “×” cổng hư, đánh dấu “√” cổng tốt: Bảng 10- Tốt/hư (“√/× ”) Số thứ tự cổ ng 10.3.4 Khảo sát cổng EX-OR – IC 7486 Hãy tra cứu datasheet để biết đầy đủ sơ đồ chân, bảng trạng thái, chức thơng số IC, sau tóm tắt sơ đồ chân, sơ đồ logic bảng trạng thái IC Hình 10-10: Trang 10 download by : skknchat@gmail.com Báo cáo Thực hành điện điện tử Báo cáo Bài 10 Hình 10-10 Sơ đồ chân sơ đồ logic IC cổng EX-OR 7486 10.3.5 Khảo sát cổng NOT – IC 74LS14 10.3.5.1 Khảo sát datasheet IC cổng NOT 7414 Hãy tra cứu datasheet để biết đầy đủ sơ đồ chân, bảng trạng thái, chức thơng số IC, sau tóm tắt sơ đồ chân, sơ đồ logic bảng trạng thái IC Hình 10-11: 10.3.5.2 Sơ đồ chân IC 7414 thí nghiệm IC cổng NOT 7414 gắn thí nghiệm có sơ đồ kết nối với test board với tên Hình 10-12 IC nằm board số nguồn IC 7414 cung cấp Trang 11 download by : skknchat@gmail.com Báo cáo Thực hành điện điện tử Báo cáo Bài 10 10.3.5.3 Kiểm tra IC cổng NOT 7414   Kết nối switch đến ngõ vào cổng NOT IC 7414 Kết nối ngõ cổng NOT đến led Hình 10-13  Chuyển switch theo trình tự Bảng 10-8 ghi trạng thái led Trang 12 download by : skknchat@gmail.com Báo cáo Thực hành điện điện tử Bảng 10-8 Cổng NOT A Cổ Input Output Led Led 1 Kết luận: đánh dấu “×” cổng hư, đánh dấu “√” cổng tốt: Số thứ tự cổ ng Bảng 10-9 Tốt/hư (“√/× ”) 10.4 Tổng kết Bài khảo sát IC chứa cổng logic NAND, AND, OR, EX-OR, NOT, kiểm tra chức cổng 10.5 Câu hỏi ôn tập Một IC 74LS00 thành lập cổng AND ngõ vào?  Một IC 74LS00 thành lập cổng AND ngõ vào So sánh IC 7400 7414 IC 7400: Cổng NAND với đầu vào IC 7414: Cổng NOT với ngõ vào IC 7404 có cổng đảo: (a) (b) IC 7414 có cổng đảo: (a) (b) IC cổng AND: (a) 7400 (b) 7432 Trang 13 download by : skknchat@gmail.com Báo cáo Thực hành điện điện tử Báo cáo Bài 10 Cổng trigger Schmitt có chức gì? => Cổng nảy schmitt trigger: loại cổng logic cho phép chuyển trạng thái dứt khoát mức cao mức thấp Với cổng logic thường tín hiệu vào có chuyển tiếp chậm tín hiệu thường bị rung Với cổng nảy schmitt khơng Khi tín hiệu chuyển tiếp từ mức thấp lên mức cao đạt tới áp ngưỡng VT+ tín hiệu lên cao Cịn tín hiệu chuyển tiếp từ mức cao xuống thấp đạt đến áp ngưỡng VT- tín hiệu xuống mức thấp VT+ phải lớn VT- Chính sai khác VT+ VT- cịn gọi độ trễ mà cổng nảy schmitt giảm ảnh hưởng nhiễu nhiều Cổng nảy chmitt dùng làm mạch chuyển mức tín hiệu từ cảm biến hồng ngoại thành tín hiệu mức logic kích cho mạch đếm ứng dụng mạch đếm kiện mà ta tìm hiểu chương 3, hay dùng để chuyển dạng sóng sin giảm áp thành song vuông mức TTL Cổng NOT trạng thái kí hiệu bảng trạng thái cổng? => Kí hiệu: Bảng trạng thái: Trang 14 download by : skknchat@gmail.com Báo cáo Thực hành điện điện tử Báo cáo Bài 10 TTL gì? Transistor–Transistor Logic (TTL) - Mức logic tạo transistor mắc nối tiếp khơng dẫn - Thường loại xài nguồn 5v - Ngõ vào có trở kéo lên (~50K) - Ngõ áp cao khoảng 4v, dòng khoảng 10mA - Ngõ áp thấp khoảng 0.2v, dòng vào khoảng 40 mA (lớn dịng để tương thích với input có trở kéo lên) - ngõ TTL kéo 10 ngõ vào, dùng tần số cao số nhỏ - Có loại TTL khác ngõ hở (OC: open Collector) dùng bạn có điện trở kéo lên nguồn V+ Loại có tiện lợi bạn nối ngõ với (nối kiểu OR) đổi mức logic lên 12v - TTL có trạng thái dùng bus trạng thái tổng trở cao (trạng thái Z), ngõ thả nổi, điều khiển IC CMOS gì? CMOS viết tắt từ Complementary Metaloxide Semiconductor – chất bán dẫn oxit bổ sung, công nghệ tốn lượng CMOS chất làm nên ROM mainboard, ROM chưa BIOS( Basic Input/Outout System) hệ thống lệnh nhập xuất để kiểm tra phần cứng, nạp hệ điều hành khởi động máy 10 IC TTL mang mã số nào? IC TTL mang mã số: TTL bắt đầu mã số 54 (dùng quân đội) 74 (dùng thương mại dân thông dụng) Dựa vào công nghệ chế tạo ta có: 74xx: TTL loại thường 74Lxx: TTL công suất thấp 74Hxx: TTL công suất cao Trang 15 download by : skknchat@gmail.com Báo cáo Thực hành điện điện tử Báo cáo Bài 10 - 74Sxx 74LSxx: TTL dùng công nghệ schottky (tăng tốc độ chuyển mạch) 74Sxx 74ALS: TTL dùng công nghệ schottky tiên tiến 74Fxx: TTL dùng cơng nghệ tích hợp 11 IC CMOS mang mã số nào? IC CMOS mang mã số: CMOS với package chân giống loại TTL: 4000, 4500: CMOS đời 74Cxx: sản xuất nhằm tương thích chức năng, chân với loại TTL Trang 16 download by : skknchat@gmail.com .. .Báo cáo Thực hành điện điện tử Báo cáo Bài 10 Bài 10 Khảo sát cổng logic NAND, OR, NOT, AND, EX- OR 10. 1 Mục tiêu Khảo sát cổng logic bản, làm quen với vi mạch cổng logic, cách tra... skknchat@gmail.com Báo cáo Thực hành điện điện tử Báo cáo Bài 10 Hình 10- 10 Sơ đồ chân sơ đồ logic IC cổng EX- OR 7486 10. 3.5 Khảo sát cổng NOT – IC 74LS14 10. 3.5.1 Khảo sát datasheet IC cổng NOT 7414... chân, sơ đồ logic bảng trạng thái IC Hình 10- 7: Hình 10- 7 Sơ đồ chân sơ đồ logic IC cổng OR 7432 Trang download by : skknchat@gmail.com Báo cáo Thực hành điện điện tử Báo cáo Bài 10 10.3.3.2 Sơ