Giáo trình: điện tử số docx

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG ĐIỆN TỬ SỐ (Dùng cho sinh viên hệ đào tạo đại học từ xa) Lưu hành nội bộ HÀ NỘI - 2006 HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG ĐIỆN TỬ SỐ Biên soạn : ThS. TRẦN THỊ THÚY HÀ LỜI GIỚI THIỆU Cùng với sự tiến bộ của khoa học và công nghệ, các thiết bị điện tử đang và sẽ tiếp tục đợc ứng dụng ngày càng rộng rãi và mang lại hiệu quả cao trong hầu hết các lĩnh vực kinh tế kỹ thuật cũng như đời sống xã hội. Việc xử lý tín hiệu trong các thiết bị điện tử hiện đại đều dựa trên cơ sở nguyên lý s ố. Bởi vậy việc hiểu sâu sắc về điện tử số là điều không thể thiếu được đối với kỹ sư điện tử hiện nay. Nhu cầu hiểu biết về kỹ thuật số không phải chỉ riêng đối với các kỹ sư điện tử mà còn đối với nhiều cán bộ kỹ thuật chuyên ngành khác có sử dụng các thiết b ị điện tử. Tài liệu này giới thiệu một cách hệ thống các phần tử cơ bản trong các mạch điện tử số kết hợp với các mạch điển hình, giải thích các khái niệm cơ bản về cổng điện tử số, các phương pháp phân tích và thiết kế mạch logic cơ bản. Tài liệu bao gồm các kiến thức cơ bản về mạ ch cổng logic, cơ sở đại số logic, mạch logic tổ hợp, các trigơ, mạch logic tuần tự, các mạch phát xung và tạo dạng xung, các bộ nhớ thông dụng. Tài liệu gồm 6 chương và một phần phụ lục (bạn đọc tự nghiên cứu), trước và sau mỗi chương đều có phần giới thiệu và phần tóm tắt để giúp người học dễ nắm bắt kiến thức hơn. Các câu hỏi ôn tậ p để người học kiểm tra mức độ nắm kiến thức sau khi học mỗi chương. Trên cơ sở các kiến thức căn bản, tài liệu đã cố gắng tiếp cận các vấn đề hiện đại, đồng thời liên hệ với thực tế kỹ thuật. Tài liệu gồm có 6 chương được bố cục như sau: Chương 1: Đại số Boole và các phương pháp biểu di ễn hàm Chương 2: Cổng logic TTL và CMOS Chương 3: Mạch logic tổ hợp. Chương 4: Mạch logic tuần tự. Chương 5: Mạch phát xung và tạo dạng xung. Chương 6: Bộ nhớ bán dẫn. Do thời gian có hạn nên tài liệu này không tránh khỏi thiếu sót, rất mong người đọc góp ý. Các ý kiến xin gửi về Khoa Kỹ thuật Điện tử 1- Học viện Công nghệ Bưu chính viễn thông. Xin trân trọng cảm ơn. [...]... 74C901: đảo… b Khác điện áp cung cấp Các tầng đệm CMOS như 74C902 có thể dùng điện áp cung cấp từ +3V đến +15V và điện áp lối vào từ -0,3 V đến +15V> Điện áp lối vào có thể lớn hơn điện áp cung cấp mà không làm hỏng loại IC dùng làm tầng đệm này Ví dụ ta có thể dùng điện áp lối vào ở trạng thái H là +12V ngay khi điện áp cung cấp chỉ bằng 5V Hình 4-23 là mạch điều khiển CMOS dùng điện áp cung cấp +12V,... 1: Đại số Boole và các phương pháp biểu diễn hàm A A f B a) Theo tiêu chuẩn ANSI =1 f B b) Theo tiêu chuẩn IEEE Hình 1-17 Ký hiệu của cổng XNOR 2 lối vào Nếu tổng số bit 0 trên tất cả các lối vào là một số lẻ, thì hàm ra của XNOR sẽ lấy logic 1 Nếu tổng số bit 0 trên tất cả các lối vào là một số chẵn, thì hàm ra lại lấy logic 0 XOR và XNOR là hai loại cổng có rất nhiều ứng dụng trong kỹ thuật số Chúng... nguồn +5 V thông qua diode D nên giá trị điện áp lối ra lúc này khoảng 5,7 V, nhận mức logic cao Khi điện áp lối vào là 5 V do hai điện trở lối vào có giá trị lần lượt là 1 k và 10 k, nên điện áp tại base sẽ đủ lớn để làm transistor thông làm cho điện áp lối ra là 0 V Như vậy logic lối ra sẽ là đảo của logic của tín hiệu lối vào Tương tự như mạch hình 2-3, nếu một điện trở được nối thêm ở lối vào như hình... CMOS thì ta phải để ý đến nguồn cung cấp của 2 họ Họ TTL cần điện áp cung cấp là + 5V, họ CMOS có thể dùng điện áp cung cấp từ +3V đến +15V a Cùng điện áp cung cấp +5V Trong trường hợp này điện áp ra của TTL nhỏ hơn so với điện áp vào của CMOS Do vậy ta phải dùng mạch bổ sung để tương hợp hai loại IC khác nhau Giải pháp tiêu chuẩn là dùng điện trở kéo lên giữa điều khiển TTL và tải CMOS như hình 2-17... vấn đề chuyển mức điện áp cho tới khi trạng thái lối ra của CMOS phù hợp với lối vào của TTL Ta phải đảm bảo chắc chắn lối ra ở trạng thái L của CMOS luôn luôn nhỏ hơn 0,8 V(đây là điện áp lối vào lớn nhất ở trạng thái L của họ TTL) Điện áp lối ra ở trạng thái H của CMOS luôn luôn lớn hơn 2 V(đây là điện áp lối vào nhỏ nhất ở trạng thái H của họ TTL) a Cùng điện áp cung cấp +5V Theo số liệu kỹ thuật... lối vào của cổng AND được đưa tới 2 chuỗi tín hiệu số X, Y có tần số khác nhau Giả sử tần số của X lớn hơn tần số của Y Trên đầu ra cổng AND chỉ tồn tại tín hiệu X, gián đoạn theo từng chu kì của Y Như vây, chuỗi số Y chỉ giữ vai trò đóng, ngắt cổng AND và thường được gọi là tín hiệu "cửa" Hoạt động của mạch được mô tả bằng hình 1-5 9 Chương 1: Đại số Boole và các phương pháp biểu diễn hàm X 1s f Y... được dùng rất phổ biến để xây dựng mạch điện các loại cổng logic Đặc điểm chung và nổi bật của họ này là: − Mạch điện chỉ bao gồm các MOS FET mà không có điện trở − Dải điện thế công tác rộng, có thể từ +3 đến +15 V − Độ trễ thời gian lớn, nhưng công suất tiêu thụ rất bé Tuỳ theo loại MOS FET được sử dụng, họ này được chia ra các tiểu họ sau 1 Loại PMOS Mạch điện của họ cổng này chỉ dùng MOSFET có... logic có cực E của một số bán dẫn nối chung với nhau Họ mạch này cũng sử dụng công nghệ TTL, nhưng cấu trúc mạch có những điểm khác hẳn với họ TTL Ngoài việc sử dụng hồi tiếp âm trên điện trở RE để chống bão hoà, mạch điện của họ ECL còn tận dụng được ưu điểm của mạch khuếch đại vi sai, nên tần số công tác họ này là cao nhất trong các họ Ngoại trừ thời gian trễ, tất cả các tham số còn lại đều kém hơn... Vì tải của các cổng là điện trở nên hệ số ghép tải (đặc biệt đối với NH) còn bị hạn chế, mặt khác trễ truyền lan của họ cổng này còn lớn Những tồn tại trên sẽ được khắc phục từng phần ở các họ cổng sau 2.1.3 Họ RTL Họ RTL (Resistor Transistor Logic) là các cổng logic được cấu tạo bởi các điện trở và transistor Hình 2-3 là sơ đồ của một mạch NOT họ RTL Khi điện áp lối vào là 0 V, điện áp trên base của... theo các mục đích khác nhau Nếu đã biết độ rộng xung “cửa” Y ( thường lấy bằng 1s ) thì số xung xuất hiện đầu ra chính bằng tần số của X Ngược lại, nếu tần số của X đã cho, chẳng hạn bằng 1 Hz ( Tx = 1s ) thì chỉ cần đếm số xung trên đầu ra ta có thể tính được độ rộng xung “cửa” Y Đây chính là phương pháp đo tần số và thời gian được ứng dụng trong kĩ thuật hiện nay 1.4.1.2 Cổng OR Cổng OR thực hiện . bị điện tử hiện đại đều dựa trên cơ sở nguyên lý s ố. Bởi vậy việc hiểu sâu sắc về điện tử số là điều không thể thiếu được đối với kỹ sư điện tử hiện nay. Nhu cầu hiểu biết về kỹ thuật số không. kỹ sư điện tử mà còn đối với nhiều cán bộ kỹ thuật chuyên ngành khác có sử dụng các thiết b ị điện tử. Tài liệu này giới thiệu một cách hệ thống các phần tử cơ bản trong các mạch điện tử số kết. ĐIỆN TỬ SỐ (Dùng cho sinh viên hệ đào tạo đại học từ xa) Lưu hành nội bộ HÀ NỘI - 2006 HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG ĐIỆN TỬ SỐ