Giáo trình lắp ráp, sửa chữa mạch xung số (nghề kỹ thuật sửa chữa, lắp ráp máy tính trình độ trung cấpcao đẳng)

UBND TỈNH BÌNH ĐỊNH TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ QUY NHƠN GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: LẮP RÁP, SỬA CHỮA MẠCH XUNG SỐ NGHỀ: KỸ THUẬT SỬA CHỮA, LẮP RÁP MÁY TÍNH TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP - CAO ĐẲNG Bình Định TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Giáo trình biên soạn giáo viên khoa Điện tử trường Cao đẳng Kỹ thuật công nghệ Quy Nhơn, sử dụng cho việc tham khảo giảng dạy nghề Kỹ thuật sửa chữa, lắp ráp máy tính trường Cao đẳng Kỹ thuật cơng nghệ Quy Nhơn Mọi hình thức chép, in ấn đưa lên mạng Internet không cho phép Hiệu trưởng trường Cao đẳng Kỹ thuật công nghệ Quy Nhơn vi phạm pháp luật LỜI GIỚI THIỆU Để thực biên soạn giáo trình đào tạo nghề Kỹ thuật sửa chữa, lắp ráp máy tính trình độ Trung cấp Cao Đẳng, giáo trình Lắp ráp, sửa chữa mạch xung số giáo trình mơ đun đào tạo chun ngành biên soạn theo nội dung chương trình Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức kỹ chặt chẽ với nhau, logic Trong trình sử dụng giáo trình, tùy theo yêu cầu khoa học cơng nghệ phát triển điều chỉnh thời gian, bổ sung kiến thức trang thiết bị phù hợp với điều kiện giảng dạy Tuy nhiên, tùy theo điều kiện sở vật chất trang thiết bị, giáo viên khoa có thề sử dụng cho phù hợp Mặc dù cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng mục tiêu đào tạo không tránh khiếm khuyết Rất mong nhận đóng góp ý kiến thầy, giáo, bạn đọc để nhóm biên soạn hiệu chỉnh hồn thiện Các ý kiến đóng góp xin gửi Trường Cao Đẳng kỹ thuật công nghệ Quy Nhơn, 172 An Dương Vương, TP Quy Nhơn Biên soạn Nguyễn Văn Đại MỤC LỤC Trang MỤC LỤC BÀI 1: KHẢO SÁT CÁC DẠNG XUNG CƠ BẢN 1.1 Khảo sát dạng xung vuông, xung tam giác 1.2 Khảo sát tác dụng R-C xung vuông BÀI 2: LẮP RÁP, SỬA CHỮA MẠCH DAO ĐỘNG DÙNG TRANSISTOR 11 2.1 Lắp ráp, sửa chữa mạch dao động không ổn dùng transistor 2.2 Lắp ráp, sửa chữa mạch đơn ổn dùng transistor BÀI 3: LẮP RÁP, SỬA CHỮA MẠCH DAO ĐỘNG DÙNG VI MẠCH 11 14 17 3.1 Lắp ráp, sửa chữa mạch dao động không ổn dùng IC 555 3.2 Lắp ráp, sửa chữa mạch đơn ổn dùng IC 555 17 19 BÀI 4: KHẢO SÁT CÁC CỔNG LOGIC CƠ BẢN 21 4.1.Tổng quan mạch tương tự mạch số 4.2 Khảo sát cổng logic AND, OR, NOT 21 23 BÀI 5: KHẢO SÁT CÁC FLIP-FLOP 28 5.1 Khảo sát Flip - Flop R-S 5.2 Khảo sát Flip - Flop J –K 5.3 Khảo sát Flip - Flop T 5.4 Khảo sát Flip - Flop D BÀI 6: LẮP RÁP, SỬA CHỮA MẠCH LOGIC MSI 6.1 Lắp ráp, sửa chữa mạch mã hóa 6.2 Lắp ráp, sửa chữa mạch giải mã 6.3 Lắp ráp, sửa chữa mạch ghép kênh 6.4 Lắp ráp, sửa chữa mạch tách kênh BÀI 7: LẮP RÁP, SỬA CHỮA MẠCH ĐẾM VÀ THANH GHI 7.1 Lắp ráp mạch đếm lên không đồng 7.2 Lắp ráp mạch đếm lên module 100 7.3 Lắp ráp, sửa chữa mạch ghi dịch TÀI LIỆU THAM KHẢO 28 30 33 35 37 37 41 48 50 55 55 57 58 62 GIÁO TRÌNH MƠN ĐUN Tên mơ đun: Lắp ráp, sửa chữa mạch xung, số Mã mô đun: MĐ 11 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun: - Vị trí: Mơ đun bố trí dạy sau học xong môn học, mô đun chuyên môn linh kiện điện tử, đo lường điện, điện tử học trước học mô đun chuyên sâu vi xử lý, PLC - Tính chất: mơ đun cung cấp cho học viên kiến thức kỹ thuật xung kỹ thuật số Mục tiêu mô đun: Sau học xong mơ đun học viên có lực: - Kiến thức: + Phát biểu khái niệm xung điện, thông số xung điện, ý nghĩa xung điện kỹ thuật điện tử + Trình bày cấu tạo mạch dao động tạo xung mạch xử lí dạng xung + Phát biểu khái niệm kỹ thuật số, cổng logic Kí hiệu, nguyên lí hoạt động, bảng thật cổng lôgic + Trình bày cấu tao, nguyên lý mạch số thơng dụng như: Mạch đếm, mạch đóng ngắt, mạch chuyển đổi, mạch ghi dịch, mạch điều khiển - Kỹ năng: + Khảo sát dạng xung + Lắp ráp, kiểm tra mạch tạo xung xử lí dạng xung + Lắp ráp, kiểm tra mạch số panel thực tế - Năng lực tự chủ trách nhiệm: + Thái độ tư duy, tích cực rèn luyện kiến thức, kỹ lớp; + Có ý thực tự giác, chủ động tự tìm hiểu nâng cao kiến thức, kỹ thực hành hướng dẫn giáo viên Nội dung mô đun: Số Tên mô đun TT Bài 1: Khảo sát dạng xung Bài 2: Lắp ráp, sửa chữa mạch dao động dùng Transistor Bài 3: Lắp ráp, sửa chữa mạch dao động dùng vi mạch Bài 4: Khảo sát cổng logic Bài 5: Khảo sát Flip-Flop Bài 6: Lắp ráp, sửa chữa mạch logic MSI Bài 7: Lắp ráp, sửa chữa mạch đếm ghi Tổng cộng Thời gian (giờ) TS LT TH KT 2 10 14 14 14 27 90 6 30 8 10 18 58 0 BÀI 1: KHẢO SÁT CÁC DẠNG XUNG CƠ BẢN Mã bài: MĐ14-01 Thời gian: (LT: 2, TH: 2, Tự học: 0) Giới thiệu: - Các tín hiệu điện có biên độ thay đổi theo thời gian chia làm hai loại tín hiệu liên tục tín hiệu gián đoạn Tín hiệu liên tục cịn gọi tín hiệu tuyến tính hay tương tự, tín hiệu gián đoạn cịn gọi tín hiệu xung số - Tín hiệu sóng sin xem tín hiệu tiêu biểu cho loại tín hiệu liên tục, ta tính biên độ thời điểm Ngược lại tín hiệu sóng vng xem tín hiệu tiêu biểu cho loại tín hiệu gián đoạn biên độ có hai giá trị mức cao mức thấp, thời gian để chuyển từ mức biên độ thấp lên cao ngược lại ngắn xem tức thời - Một chế độ mà thiết bị điện tử thường làm việc chế độ xung Mục tiêu: - Trình bày khái niệm xung điện, dãy xung; - Giải thích tác động linh kiện thụ động đến dạng xung; - Khảo sát dạng xung bản; - Rèn luyện tính tư duy, tác phong cơng nghiệp Nội dung: 1.1 Khảo sát dạng xung vuông, xung tam giác 1.1.1 Lý thuyết liên quan - Định nghĩa xung điện - Xung tín hiệu tạo nên thay đổi mức điện áp hay dòng điện khoảng thời gian ngắn, so sánh với thời gian độ mạch điện mà chúng tác động Thời gian độ thời gian để hệ vật lý chuyển từ trạng thái vật lý sang trạng thái vật lý khác - Các tín hiệu xung sử dụng rộng rãi mạch điện tử: truyền thông, công nghệ thông tin, vô tuyến, hữu tuyến… Một số dạng xung bản: Hình 1.1a Tín hiệu sin Asin t Hình 1.1b Tín hiệu xung vng Hình 1.1c Tín hiệu xung tam giác - Các thơng số xung điện dãy xung Tín hiệu xung vng hình 1.2 tín hiệu xung vng lý tưởng, thực tế khó có xung vng có biên độ tăng giảm thẳng đứng vậy: Hình 1.2: Dạng xung Xung vng thực tế với đoạn đặc trưng như: sườn trước, đỉnh, sườn sau Các tham số biên độ U m, độ rộng xung tx, độ rộng sườn trước ttr sau ts, độ sụt đỉnh ∆u - Biên độ xung Um xác định giá trị lớn điện áp tín hiệu xung có thời gian tồn - Độ rộng sườn trước ttr, sườn sau ts xác định khoảng thời gian tăng thời gian giảm biên độ xung khoảng giá trị 0.1Um đến 0.9Um - Xung vuông ttr = ts = Với dãy xung tuần hồn ta có tham số đặc trưng sau: - Chu kỳ lặp lại xung T khoảng thời gian điểm tương ứng xung kế tiếp, thời gian tương ứng với mức điện áp cao t x mức điện áp thấp tng , biểu thức (1.1) T = tx + tng (1.1) - Tần số xung số lần xung xuất đơn vị thời gian (1.2) (1.2) - Thời gian nghỉ tng khoảng thời gian trống xung liên tiếp có điện áp nhỏ 0.1Um (hoặc 0.5Um) - Hệ số lấp đầy γ tỷ số độ rộng xung tx chu kỳ xung T (1.3) (1.3) Do T = tx + tng , ta ln có - Độ rỗng xung tỷ số chu kỳ xung T độ rộng xung tx (1.4) (1.4) Trong kỹ thuật xung - số, sử dụng phương pháp số tín hiệu xung với quy ước có trạng thái phân biệt - Trạng thái có xung (tx) với biên độ lớn ngưỡng U H gọi trạng thái cao hay mức “1”, mức UH thường chọn cỡ từ 1/2Vcc đến Vcc - Trạng thái khơng có xung (tng) với biên độ nhỏ ngưỡng UL gọi trạng thái thấp hay mức “0”, UL chọn tùy theo phần tử khóa (tranzito hay IC) - Các mức điện áp dải UL < U < UH gọi trạng thái cấm - Đây dạng xung thực tế, với dạng xung tăng biên độ điện áp có thời gian trễ tr, gọi độ rộng sườn trước Thời gian tương ứng từ 10% đến 90% biên độ U Ngược lại, giảm biên độ điện áp xung có thời gian trễ tf, gọi độ rộng sườn sau Thời gian tương ứng từ 90% đến 10% biên độ U - Xung tam giác có độ rộng đỉnh xung 1.1.2 Trình tự thực - Bước 1: Chọn thiết bị gồm máy sóng, máy phát xung, mạch tạo xung - Bước 2: Đo tín hiệu xung vng + Chọn tín hiệu xung vng từ máy phát xung + Dùng máy sóng đo tín hiệu xung vng + Đọc thơng số tín hiệu xung vng + Vẽ lại tín hiệu dạng sóng vng - Bước 3: Đo tín hiệu xung tam giác + Chọn tín hiệu xung tam giác từ máy phát xung + Dùng máy sóng đo tín hiệu xung tam giác + Đọc thơng số tín hiệu xung tam giác + Vẽ lại tín hiệu dạng sóng tam giác 1.1.3 Thực hành - Sử dụng thiết bị, dụng cụ, vật tư có phịng thực hành - Từng người học hoàn thiện sản phẩm - Thực theo trình tự bước thực - Khảo sát dạng xung vuông, xung tam giác - Thời gian thực 60 phút/lượt - Đảm bảo an toàn vệ sinh công nghiệp 1.2 Khảo sát tác dụng R-C xung vuông 1.2.1 Lý thuyết liên quan Mạch vi phân R-C: Hình 1.3: Mạch vi phân RC Điện áp vào tín hiệu xung vng: Khi điện áp vào tín hiệu xung vng có chu kỳ Ti xét tỉ lệ số thời gian τ =RC so với Ti để giải thích dạng sóng theo tượng nạp xả tụ Giả sử điện áp ngõ vào tín hiệu xung vng đối xứng có chu kỳ Ti Nếu mạch vi phân có số thời gian τ nhỏ so với Ti tụ nạp xả điện nhanh nên cho hai xung ngược dấu có độ rộng xung hẹp gọi xung nhọn Như vậy, thỏa điều kiện mạch vi phân mạch RC đổi tín hiệu từ xung vng đơn cực xung nhọn lưỡng cực Trong đó: τ= R.C số thời gian Hình 1.4: Dạng sóng ngõ vào/ra mạch vi phân RC Mạch tích phân R-C: Hình 1.5: Mạch tích phân RC Khi điện áp vào tín hiệu xung vng có chu kỳ Ti xét tỉ lệ số thời gian τ =RC so với Ti để giải thích dạng sóng theo tượng nạp xả tụ Giả sử điện áp ngõ vào tín hiệu xung vng đối xứng có chu kỳ Ti Nếu mạch tích phân có số thời gian τ=RC nhỏ so với Ti tụ nạp xả nhanh Hình 1.7: Dạng sóng vào/ra mạch tích phân RC 1.2.2 Trình tự thực - Bước 1: Lắp ráp mạch điện theo sơ đồ hình 1.3 + Chọn giá trị R=1kΩ, C= 1uF + Cấp tín hiệu xung vng từ máy phát hay từ mạch tạo xung - Bước 2: Đo dạng sóng vào/ra + Dùng máy sóng đo tín hiệu dạng sóng ngõ vào, ngõ mạch + Vẽ lại dạng sóng ngõ vào, ngõ + Thay đổi giá trị R, C quan sát dạng sóng ngõ - Bước 3: Lắp ráp mạch điện theo sơ đồ hình 1.5 - Bước 4: Tương tự bước 1.2.3 Thực hành - Sử dụng thiết bị, dụng cụ, vật tư có phịng thực hành - Từng người học hoàn thiện sản phẩm - Thực theo trình tự bước thực - Khảo sát tác dụng RC xung vuông, xung tam giác - Thời gian thực 60 phút/lượt - Đảm bảo an tồn vệ sinh cơng nghiệp - Từng người học hoàn thiện sản phẩm - Thực theo trình tự bước thực - Lắp ráp, sửa chữa mạch giải mã dùng IC 7447, 7448 sang led đoạn a nốt chung, k tốt chung - Thời gian thực 60 phút/lượt - Đảm bảo an tồn vệ sinh cơng nghiệp 6.3 Lắp ráp, sửa chữa mạch ghép kênh 6.3.1 Kiến thức liên quan Mạch ghép kênh, đa hợp (Multiplexer-MUX) dạng mạch tổ hợp cho phép chọn nhiều đường ngõ vào song song (các kênh vào) để đưa tới ngõ (gọi kênh truyền nối tiếp) Việc chọn đường đường ngõ vào điều khiển mã số Mã số dạng số nhị phân, tuỳ tổ hợp số nhị phân mà thời điểm có ngõ vào chọn cho phép đưa tới ngõ Các mạch ghép kênh thường gặp sang 1, sang 1, sang … Nói chung từ 2n sang - Mạch ghép kênh sang Mạch điện logic - Mạch ghép kênh sang Mạch có ngõ điều khiển chọn S0 S1 nên chúng tạo trạng thái logic Mỗi trạng thái thời điểm cho phép ngõ vào I 48 qua để truyền tới ngõ Y Như tổng quát có n ngõ vào song song phải cần n ngõ điều khiển chọn Cũng nói thêm rằng, ngồi ngõ trên, mạch thường cịn có thêm ngõ G : gọi ngõ vào cho phép (enable) hay xung đánh dấu (strobe) Mạch tổ hợp có hay nhiều ngõ vào cho phép tác động mức cao hay mức thấp Như mạch dồn kênh trên,  có thêm ngõ cho phép G tác động mức thấp, tức G = hoạt động dồn kênh diễn cịn G = bất chấp ngõ vào song song ngõ chọn, ngõ giữ cố định mức thấp (có thể mức cao tuỳ dạng mạch) Như G =               S1S0 = 00, liệu I0 đưa Y         S1S0 = 01, liệu I1 đưa Y         S1S0 = 10, liệu I2 đưa Y         S1S0 = 11, liệu I3 đưa Y Do biểu thức logic mạch  khi có thêm ngõ G là:         Y =G.S1S0I0 + G.S1SI1 + G.S1S0I2 + G.S1S0I3 - Sơ đồ mạch ghép kênh dùng IC 74151 IC 74151 có ngõ vào liệu, ngõ vào cho phép G tác động mức thấp, ngõ vào chọn C B A, ngõ Y cịn có ngõ đảo Khi G mức thấp cho phép hoạt động ghép kênh mã chọn CBA định đường liệu đưa ngõ Y Ngược lại G mức cao, mạch không phép nên Y = bất chấp ngõ chọn ngõ vào liệu Bảng trạng thái C B A Y Trạng thái Led 0 0 1 0 1 0 1 1 1 6.3.2 Trình tự thực 49 + Bước 1: Lắp ráp mạch điện theo sơ đồ - Chọn IC ghép kênh - Nối dây theo sơ đồ - Kết nối ngõ vào A, B, C theo mức logic + Bước 2: Cấp nguồn, vận hành mạch điện - Cấp nguồn 5VDC - Thay đổi mức logic theo bảng trạng thái ngõ vào IC ghép kênh, quan sát thay đổi trạng thái led ngõ + Bước 3: Lập bảng trạng thái + Bước 4: Kiểm tra sửa chữa mạch điện có - Nếu mạch điện thực khơng u cầu thực kiểm tra, sửa chữa - Kiểm tra sơ đồ, IC, Led - Tín hiệu mức logic ngõ vào 6.3.3 Thực hành - Sử dụng thiết bị, dụng cụ, vật tư có phịng thực hành - Từng người học hồn thiện sản phẩm - Thực theo trình tự bước thực - Lắp ráp, sửa chữa mạch ghép kênh dùng IC ghép kênh 74151 - Thời gian thực 60 phút/lượt - Đảm bảo an toàn vệ sinh công nghiệp 6.4 Lắp ráp, sửa chữa mạch tách kênh 6.4.1 Kiến thức liên quan Bộ chuyển mạch phân kênh hay gọi tách kênh, giải đa hợp (Demultiplexer) có chức ngược lại với mạch dồn kênh tức : tách kênh truyền thành kênh liệu song song tuỳ vào mã chọn ngõ vào Có thể xem mạch tách kênh giống cơng tắc khí điều khiển chuyển mạch mã số Tuỳ theo mã số áp vào ngõ chọn mà liệu từ đường đưa đường số đường song song Các mạch tách kênh thường gặp sang 2, sang 4, sang 8, Nói chung từ đường đưa n đường, số đường để chọn phải n Mục nói đến mạch tách kênh sang - Mạch tách kênh sang - Mạch tách kênh sang 50 Mạch tách kênh từ đường sang đường nên số ngõ chọn phải Khi ngõ cho phép G mức cấm không cho phép liệu vào truyền ngõ nên tất ngõ mức Như G = BA = 00 liệu S đưa ngõ Y0,  S = Y0 S = Y0 1,tức S đưa tới Y0; ngõ khác không đổi Tương tự với  tổ hợp BA khác  ra S Y1, Y2, Y3 Biểu thức logic ngõ : Từ dùng cổng logic để thiết kế mạch tách kênh Khảo sát IC 74LS155 51 Trong cấu trúc gồm tách kênh sang 4, chúng có ngõ chọn A0A1 chung, ngõ cho phép chung nối chân nối với chân 15) Một lưu ý khác tách kênh đầu có ngõ đảo so với ngõ vào (dữ liệu vào chân khơng đảo) cịn tách kênh thứ ngõ vào ngõ tác động (dữ liệu vào chân 14 đảo) Bảng trạng thái 74LS155 - Sơ đồ mạch tách kênh 6.4.2 Trình tự thực + Bước 1: Lắp ráp mạch điện theo sơ đồ - Chọn IC tách kênh - Nối dây theo sơ đồ - Kết nối ngõ vào A, B, C, D theo mức logic + Bước 2: Cấp nguồn, vận hành mạch điện - Cấp nguồn 5VDC - Thay đổi mức logic theo bảng trạng thái ngõ vào IC tách kênh, kiểm tra mức logic ngõ Y0, Y1, Y2, Y3 + Bước 3: Lập bảng trạng thái ngõ vào, ngõ + Bước 4: Kiểm tra sửa chữa mạch điện có - Nếu mạch điện thực không yêu cầu thực kiểm tra, sửa chữa - Kiểm tra sơ đồ, IC, Led 52 - Tín hiệu mức logic ngõ vào, ngõ 6.4.3 Thực hành - Sử dụng thiết bị, dụng cụ, vật tư có phịng thực hành - Từng người học hồn thiện sản phẩm - Thực theo trình tự bước thực - Lắp ráp, sửa chữa mạch tách kênh dùng IC ghép kênh 74151, 74155 - Thời gian thực 60 phút/lượt - Đảm bảo an toàn vệ sinh cơng nghiệp 53 CÂU HỎI ƠN TẬP Câu 1: Hãy vẽ sơ đồ ghép kênh tư sang Câu 2: Hãy vẽ sơ đồ ghép kênh từ sang Câu 3: Hãy vẽ sơ đồ tách kênh tư sang 54 BÀI 7: LẮP RÁP, SỬA CHỮA MẠCH ĐẾM VÀ THANH GHI Mã bài: MĐ14-07 Thời gian: 27 (LT: 2, TH: 11, Tự học: 13, KT:1) Giới thiệu: Mạch đếm mạch dãy đơn giản xây dựng từ phần tử nhớ phẩn tử tổ hợp Các mạch đếm thành phần hệ thống số chúng sử dụng để đếm thời gian, chia tần số, điều khiển mạch khác Trong máy tính, ghi (tên thường gọi mạch ghi dịch) nơi lưu tạm liệu để thực phép tính, lệnh ghi liệu, dịch thơng tin Ngồi ra, mạch ghi dịch ứng dụng khác như: tạo mạch đếm vòng, biến đổi liệu nối tiếp ↔ song song, dùng thiết kế mạch đèn trang trí, quảng cáo Mục tiêu: - Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động mạch đếm ghi thông dụng; - Nêu ứng dụng mạch đếm ghi kỹ thuật; - Lắp ráp, sửa chữa, đo kiểm các mạch đếm ghi yêu cầu kỹ thuật; - Rèn luyện tính tỷ mỉ, xác, an tồn vệ sinh cơng nghiệp Nội dung: 7.1 Lắp ráp mạch đếm lên không đồng 7.1.1 Kiến thức liên quan Mạch đếm lên nhị phân bit với xung CK tác động cạnh xuống ngõ vào xóa CLR tích cực mức thấp CK Q2 0 0 1 1 Q1 0 1 0 1 Q0 1 1 Giải thích hoạt động mạch: Giả sử trạng thái ban đầu ngõ Q0 = Q1 = Q2 = Các ngõ vào J, K FF nối lên mức cao nên FF lật trạng thái ngõ có xung CK tác động cạnh xuống Khi xuất cạnh xuống xung CK thứ Q0 thay đổi trạng thái từ Q0 = sang Q0 = Còn Q1 FF chưa tác động Khi xuất cạnh xuống xung CK thứ hai Q thay đổi trạng thái từ Q0 =1 sang Q0 = làm CK1 thay đổi theo Lúc CK1 thay đổi trạng thái từ Ck1 = 55 Q0 = sang Ck1 = Q0 = làm ngõ Q1 FF1 thay đổi trạng thái thái từ Q1 = sang Q1 = Với cạnh xuống xung CK thứ ba tương tự ta có Q thay đổi trạng thái từ Q0 = sang Q0 = Quá trình xảy cạnh xuống xung CK mạch thực đếm lên nhị phân bit Dạng sóng tín hiệu Ta thấy ngõ FF mã số nhị phân bit có giá trị từ 0000 – 1111 Giá trị số đếm tăng dần theo xung CK Dựa vào dạng sóng tín hiệu ta thấy: Tần số Q = f/2, tần số Q1 = f/4 tần số Q2 = f/4 Sơ đồ mạch đếm lên không đồng dùng JKFF 7.1.2 Trình tự thực + Bước 1: Lắp ráp mạch điện theo sơ đồ - Chọn IC 7473 - Nối dây theo sơ đồ - Kết nối ngõ vào CLK, CLR + Bước 2: Cấp nguồn, vận hành mạch điện - Cấp nguồn 5VDC - CLR thấp để xóa trạng thái ngõ + Bước 3: Lập bảng trạng thái ngõ vào, ngõ + Bước 4: Kiểm tra sửa chữa mạch điện có - Đo kiểm tra nguồn 56 - Đo mức điện áp chân Q IC - Đo mức điện áp CLR 7.1.3 Thực hành - Sử dụng thiết bị, dụng cụ, vật tư có phịng thực hành - Từng người học hồn thiện sản phẩm - Thực theo trình tự bước thực - Lắp ráp, sửa chữa mạch đếm lên nhị phân bit dùng IC Flip Flop JK - Thời gian thực 60 phút/lượt - Đảm bảo an tồn vệ sinh cơng nghiệp 7.2 Lắp ráp mạch đếm lên module 100 7.2.1 Kiến thức liên quan - Mạch đếm từ 00 đến 99 sử dụng IC đếm 74LS90 IC giải mã 74LS47 + 74LS47: IC dùng để giải mã BCD sang mã LED đoạn Khi IC 74LS90 mã hóa mã BCD, sau 74LS47 giải mã BCD chuyển sang LED đoạn hiển thị giá trị đếm Sơ đồ chân IC7447 + IC đếm 74LS90: Dùng để đếm mã nhị phân chia 10 mã hóa BCD Cứ xung vào đếm tiến lên mã hóa chân Khi đếm đến 10 tự reset quay trở ban đầu Bảng trạng thái IC 74LS90 Sơ đồ mạch đếm lên module 100 57 7.2.2 Trình tự thực + Bước 1: Lắp ráp mạch điện theo sơ đồ - Chọn IC 7490, 7447, led đoạn loại a nốt chung - Nối dây theo sơ đồ - Kết nối ngõ vào CLK + Bước 2: Cấp nguồn, vận hành mạch điện - Cấp nguồn 5VDC - CLK tần số 1HZ + Bước 3: Kiểm tra sửa chữa mạch điện có - Đo kiểm tra nguồn - Đo mức điện áp ngõ vào, ngõ IC - Kiểm tra led đoạn 7.2.3 Thực hành - Sử dụng thiết bị, dụng cụ, vật tư có phịng thực hành - Từng người học hoàn thiện sản phẩm - Thực theo trình tự bước thực - Lắp ráp, sửa chữa mạch đếm lên module 100 sử dụng IC 7490, 7447, led đoạn loại a nốt chung - Thời gian thực 60 phút/lượt - Đảm bảo an tồn vệ sinh cơng nghiệp 7.3 Lắp ráp, sửa chữa mạch ghi dịch 7.3.1 Kiến thức liên quan Thanh ghi xây dựng sở DFF ( FF khác thực chức DFF) DFF lưu trữ bit liệu Để tạo ghi nhiều Bit, người ta ghép nhiều DFF lại với theo qui luật sau - Ngõ DFF đứng trước nối với ngõ vào DATA DFF sau 58 ( Di+1 = qi ) ( ghi có khả dịch phải) - Hoặc ngã DFF đứng sau nối với ngõ vào DATA dứng trước ( Di =Qi-1) ghi có khả dịch trái - Thanh ghi vào nối tiếp song song dịch phải - Nguyên tắc hoạt động: Giả sử cho liệu ngõ vào Din = 111101 hình, ban đầu Q3Q2Q1Q0 = 0000 D0 = 1, D1 = 0, D2 = 0, D3 = CK1 Q0 = 1, Q1 = 0, Q2 = 0, Q3 = D0 = 0, D1 = 1, D2 = 0, D3 = CK2 Q0 = 0, Q1 = 1, Q2 = 0, Q3 = D0 = 1, D1 = 1, D2 = 1, D3 = CK3 Q0 = 1, Q1 = 0, Q2 = 1, Q3 = D0 = 1, D1 = 1, D2 = 0, D3 = CK4 Q0 = 1, Q1 = 1, Q2 = 0, Q3 = D0 = 1, D1 = 1, D2 = 1, D3 = CK5 Q0 = 1, Q1 = 1, Q2 = 0, Q3 = D0 = 1, D1 = 1, D2 = 1, D3 = CK6 Q0 = 1, Q1 = 1, Q2 = 1, Q3 = Dạng sóng tín hiệu - Thanh ghi vào nối tiếp song song dịch trái - Nguyên tắc hoạt động: Giả sử cho liệu ngõ vào Din = 111101 hình, ban đầu Q3Q2Q1Q0 = 0000 D3 = 1, D2 = 0, D1 = 0, D0 = CK1 Q3 = 1, Q2 = 0, Q1 = 0, Q0 = D3 = 0, D2 = 1, D1 = 0, D0 = CK1 Q3 = 0, Q2 = 1, Q1 = 0, Q0 = D3 = 1, D2 = 1, D1 = 1, D0 = CK1 Q3 = 1, Q2 = 0, Q1 = 1, Q0 = 59 D3 = 1, D2 = 1, D1 = 0, D0 = CK1 Q3 = 1, Q2 = 1, Q1 = 0, Q0 = Dạng sóng tín hiệu - Giới thiệu IC 74164 : Cấu trúc bảng trạng thái - Sơ đồ mạch ghi dịch dùng IC 74164 60 - Hoạt động mạch điện Mạch dùng IC555 để tạo xung cấp cho ghi dịch 74164, led hoạt động sáng dần, tắt dần 7.3.2 Trình tự thực + Bước 1: Lắp ráp mạch điện theo sơ đồ - Sắp linh kiện board mạch - Nối dây theo sơ đồ - Kết nối SW để reset + Bước 2: Cấp nguồn, vận hành mạch điện - Cấp nguồn 5VDC - CLR nối SW, SW mức thấp ngõ từ Q đến Q7 mức logic “0”, SW mức cao ghi thực ghi dịch theo tín hiệu xung ngõ vào CLK + Bước 3: Kiểm tra sửa chữa mạch điện có - Đo kiểm tra nguồn - Đo mức điện áp ngõ vào, ngõ IC - Kiểm tra phần tạo xung 7.3.3 Thực hành - Sử dụng thiết bị, dụng cụ, vật tư có phịng thực hành - Từng người học hoàn thiện sản phẩm - Thực theo trình tự bước thực - Lắp ráp, sửa chữa mạch ghi dịch dùng IC 74164 - Thời gian thực 60 phút/lượt - Đảm bảo an tồn vệ sinh cơng nghiệp CÂU HỎI ÔN TẬP Câu 1: Hãy vẽ sơ đồ mạch đếm lên bit dùng IC7474 Câu 2: Hãy vẽ sơ đồ mạch đếm lên bit dùng IC 7473 Câu 3: Hãy vẽ sơ đồ mạch đếm lên 24 (00-24) dùng IC đếm 7192 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Khoa Điện tử, 2014, Giáo trình kỹ thuật xung số, lưu hành nội bộ; [2] TS Nguyễn Nam Quân, TS Nguyễn Lê Cường, 2017, Giáo trình kỹ thuật xung, NXB Khoa học & kỹ thuật 62