LỜI NÓI ĐẦU Cùng với môn Nhập môn Điện tử- Viễn thông, học môn Thực tập cơ bản là quantrọng đối với học sinh, sinh viên của tất cả các nghành trong trường nhất là nghành Điện tử- Viễn t
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG
Hà Nội, 11/2022
Trang 2LỜI NÓI ĐẦU
Cùng với môn Nhập môn Điện tử- Viễn thông, học môn Thực tập cơ bản là quantrọng đối với học sinh, sinh viên của tất cả các nghành trong trường nhất là nghành Điện tử- Viễn thông của trường ta Vì vậy thông qua việc thực tập sẽ giúp cho mỗi sinh viên sẽ có cái nhìn sâu hơn về cách thiết kế mạch và sử dụng linh kiện, và qua đây sẽ giúp cho mỗi học sinh – sinh viên đánh giá được khả năng tích luỹ kiến thứcvề môn học này đồng thời biết cách vận dụng môn học vào thực tế
Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Phan Văn Phương đã nhiệt tình hướng dẫn.
Dù chúng em đã cố gắng nhưng không tránh khỏi hạn chế thiếu xót vì thiếu kinh nghiệm cũng như kiến thức chuyên môn Rất mong được sự đóng góp ý kiến của toàn thể các thầy cô.
Chúng em xin chân thành cảm ơn !
Trang 32 Các cổng logic và thuật toán logic cơ bản……… 4
3 Đại số Boole và Định lí De Morgan……… 7
Trang 4b, Ứng dụng
Xử lý tín hiệu số có nhiều ứng dụng đa dạng, ví dụ như trong lĩnh vực điện tử y sinh, trong điều chỉnh động cơ diesel, xử lý thoại, các cuộc gọi điện thoại khoảngcách xa, xử lý tiếng nói xử lý âm thanh, , và tăng cường chất lượng hình ảnh và truyền hình Các công nghệ nén MPEG hay WMV hiện nay đều dựa trên tiến bộ của công nghệ xử lý tín hiệu số.
2, Các cổng logic và thuật toán logic cơ bản.
Trang 6- Bảng trạng thái:
Nhận xét:
Ngõ ra cổng OR chỉ ở mức thấp khi tất cả các ngõ vào xuống thấp.Khi có một ngõ vào bằng 1, ngõ ra bằng 1 bất chấp các ngõ vào còn lại.- Biểu thức logic:
Trang 7Y = 3 Đại số Boole và Định lí De Morgan
a Đại số Boole
- Trong đại số trừu tượng, đại số Boole hay đại số Boolean là một cấu trúc đại số có các tính chất cơ bản của cả các phép toán trên tập hợp và các phép toán logic Cụ thể, các phép toán trên tập hợp được quan tâm là phép giao, phép hợp,phép bù; và các phép toán logic là Và, Hoặc, Không.
- Đại số Boole được đặt tên theo George Boole (1815–1864), một nhà toán học người Anh.
- Đại số Boole làm việc với các đại lượng chỉ nhận giá trị Đúng hoặc Sai và có thể thể hiện hệ thống số nhị phân, hoặc các mức điện thế trong mạch điện logic.- Định nghĩa: Đại số Boole gồm 6 định lý cơ bản và một tập hợp A, được trang bị hai phép toán nhị phân (được gọi là “AND” hay “phép nhân”), (gọi là ∧ ∨
Trang 8“OR” hay “phép cộng”), một phép toán đơn nhất (gọi là “NOT” hay “phép ¬
phủ định”) và hai giá trị 0 và 1 tương ứng với mức thấp (ký hiệu ) và mức cao⊥(ký hiệu ), giả sử , thuộc tập hợp , ta có các tiên đề sau:⊤ a b, c A
- Lưu ý rằng, phép hấp thụ có thể được loại trừ khỏi tập các tiên đề vì nó có thể được bắt nguồn từ các tiên đề khác.
- Một đại số Boole chỉ với một phần tử được gọi là đại số bẩm sinh hoặc mộtđại số Boole thoái hoá (Một số tác giả yêu cầu 0 và 1 là các phần tử riêng biệt để loại trừ trường hợp này).
- Luật De Morgan cho rằng sự bổ sung của sự kết hợp của hai bộ là giao điểm của bổ sung của họ và phần bù của các giao điểm của hai bộ là sự kết hợp của bổ sung của họ Chúng được đề cập sau nhà toán học vĩ đại De Morgan Định luật này có thể được biểu diễn dưới dạng (A B) ‘= A’ ∩ B ∪‘ Trong lý thuyết tập hợp , các luật này liên hệ giao điểm và sự kết hợp của các tập hợp bằng các phần bổ sung.
- Theo định luật thứ nhất của De Morgan, phần bù của hợp của hai tập A và B bằng giao của phần bù của tập A và B
Trang 9- Định lý này được phát biểu và dùng lại trong lô gíc và đại số Boole như sau:
Từ hai mệnh đề trên cùng với bảng chân trị của phép hội (A.B) và phép
thể được biểu diễn bằng một mệnh đề mà chỉ bao gồm hai phép toán hội và phép nghịch đảo.
- Định lý De Morgan là tiền đề cơ bản cho sự phát triển của ngành máy tính vì chỉ cần có hai cổng điện toán - cổng đảo dấu (NOT gate) và cổng và (AND gate) chẳng hạn - thì người ta có thể thiết lập nên bất kì một phép toán lô gíc nào bằng tổ hợp của hai cổng điện toán trên.
4 Mạch dãy, mạch đếm.
a, Mạch đếm:
xảy ra sự kiện hoặc quá trình nào đó, thông thường thì có gắn với xung nhịp clock.
-Mạch đếm sử dụng chip 74LS90 đây là chíp đếm thông dụng với 2 bộ đếm 5 và 2 tích hợp sẵn trong chip Từ 2 bộ đếm này kết hợp với bảng trạng thái chúng ta có thể reset bộ đếm trong khoảng từ 0 đến 10 Kết hợp nhiều chip lại chúng ta có thể đếm đến các số lớn hơn
-IC7490 gồm 2 bộ chia là chia 2 và chia 5 + Bộ chia 2 do input A điều khiển đầu ra QA
+ Bộ chia 5 do input B điều khiển đầu ra QB,QC,QD (trong đó QD có trọng số lớn nhất)
Trang 10b, Mạch dãy:
-Mạch tuần hoàn là mạch logic có tính chất nhớ, có khâu trễ
-Trạng thái tiếp theo của mạch phụ thuộc vào giá trị của kích thích ở lối vào và trạng thái hiện tại của mạch.
-Mạch tuần tự thường hoạt động đồng bộ theo sự điều khiển của tín hiệu nhịp clock.
5.Tìm hiểu cách chế tạo IC và phân tích IC số họ TTL và CMOS.
IC họ TTL
Transistor-transistor logic hay TTL là một lớp mạch kỹ thuật số được xây
dựng từ các transistor lưỡng cực (BJT) và một số điện trở phụ trợ Tên gọi transistor-transistor logic là do nó đảm nhiệm hai chức năng, một là làm cổng logic (ví dụ AND) và hai là chức năng khuếch đại được các transistor thực hiện
- Phân loại
+ TTL ngõ ra cực thu để hở
=> Cấu trúc của một cổng nand 2 ngõ vào và có ngõ ra cực thu để hởCổng NAND thường sẽ tốn kém và phức tạp hơn cách cách dùng cổng NAND cực thu để hở (open colector: CO) mặcdù cả 2 cách đều dùng để thực hiện hàm logic
Trang 11+ TTL có ngõ ra 3 trạng thái
Trang 12- Đặc tính điện
+ Nguồn nuôi và công suất tiêu tán: Công thức tiêu tán được nói đến để đánh giá chất lượng của IC, rõ ràng nếu mạch logic nào có nó thấp thì được đánh giá caohơn nhưng cũng có một tiêu chuẩn khác cần quan tâm là tốc độ chuyển mạch của cổng
+ Tốc độ chuyển mạch: Tích số tốc độ - công suất càng nhỏ thì cổng càng tốt và thích hợp với nhiều ứng dụng tốc độ cao hay công suất tiêu tán thấp hay cả hai+ Tính chống nhiễu: Đôi khi các điện áp và dòng điện vào ra cổng logic đã đượcđảm bảo ngoài vùng bất định nhưng mạch vẫn có thể hoạt động sai logic đó là do ảnh hưởng của nhiễu gồm những từ bên ngoài thâm nhập vào
+ Hệ số tải (số tỏa ra: Fanout): Hệ số tải và các thông số dòng áp vào ra ở trên được coi là thông số nền tảng để tính toán sự giao tiếp giữa các mạch TTL khác loại
+ Tính kháng nhiễu: Về giới hạn nhiễu nói chung là tốt hơn các loại TTL+ Hệ số tải: Dòng ra của các CMOS khá lớn trong lúc điện trở vào của các CMOS lại rất lớn (thường khoảng 1012 ohm) tức dòng vào rất nhỏ nên số toả ra rấtlớn
Trang 13II, Thực hành.1 Tên bài thực hành:
MẠCH KỸ THUẬT SỐ VỚI BỘ ĐẾM THUẬN( từ 00 đến 59)
2 Linh kiện.
Linh kiện
2 IC 74LS90 thuộc họ TTL có công dụng đếm mã nhị phân chia 10 mã hóa BCD Cứ mỗi xung vào thì IC 74LS90 đếm tiến lên 1 và được mã hóa ra 4 chân Khi đếm đến 10 nó sẽ reset và trở về ban đầu IC 74LS90 này có ứng dụng rộng trong các mạch số ứng dụng đếm 10 và trong các mạch chia tần.
3 IC 74LS47
2 IC SN7447AN là IC giải mã giành riêng cho LED 7 đoạn anode chung IC SN7447AN chuyển đổi từ mã BCD sang mãLED 7 đoạn anode chung.
Ứng dụng khi ta cần hiện thị số trên LED 7 đoạn trong mạch số mà không cần dùng vi điều khiển, hoặc muốn tiết kiệm chân cho vi điều khiển.
4 IC 74LS00
1 IC SN7447AN là IC giải mã giành riêng cho LED 7 đoạnanode chung IC SN7447AN chuyển đổi từ mã BCD sang mãLED 7 đoạn anode chung.
Ứng dụng khi ta cần hiện thị số trên LED 7 đoạn trongmạch số mà không cần dùng vi điều khiển, hoặc muốn tiếtkiệm chân cho vi điều khiển.
5 LED 7 thanh
2 Hiển thị số đếm cho mạch đếm6 Điện trở
2 Khống chế dòng điện ở mức phù hợp.7 Điện trở
2 Khống chế dòng điện ở mức phù hợp.
Trang 148 Tụ điện10 µF
1 Có tác dụng lọc9 Dây dẫn