II. MẠCH AUTO RESET:
CHƯƠNG 5: BỘ ĐỆM DỮ LIỆU
Bộ đệm dữ liệu rất thường được sử dụng trong các mạch điện tử, chẳng hạn như bộ đệm dữ liệu ở ngõ ra của EPROM. Tác dụng của bộ đệm là để cách li các mạch điện ở ngõ vào và ngõ ra của nĩ, ngồi ra bộ đệm cũng cĩ thể làm tăng dịng điện ở ngõ ra.
Cĩ nhiều loại IC đệm chuyên dùng thuộc cả hai họ TTL và CMOS như: 7406, 7407, 7416, 7417,… (họ TTL), 4049, 4050,… (họ CMOS). Ngồi ra các IC cổng cũng cĩ thể dùng làm bộ đệm được.
Trong đề tài này, bộ đệm cột đi liền ngay sau bộ chốt dữ liệu là IC 74573 thuộc họ TTL do đĩ nếu sử dụng các IC đệm thuộc họ CMOS (4049, 4050) thì phải tính đến việc giao tiếp giữa TTL-CMOS. Vì mức logic [1] ở ngõ ra họ TTL thấp hơn mức logic [1] ở ngõ vào họ CMOS nên để IC họ CMOS làm việc ổn định thì phải mắc thêm các điện trở hồi tiếp như sau:
Do bảng đèn cĩ đến 60 cột (30 cột LED xanh, 30 cột LED đỏ) nên nếu dùng IC họ CMOS làm bộ đệm cột thì phải ráp thêm 60 điện trở hồi tiếp RF ở mỗi cột. Đây là một việc làm tốn nhiều thời gian, cơng sức và khơng cần thiết vì trong thực tế cũng cĩ nhiều IC đệm chuyên dùng thuộc họ TTL (như đã giới thiệu ở trên).
Các IC đệm chuyên dùng thuộc họ TTL như: 7406, 7407, 7416, 7417 đều cĩ ngõ ra cực thu để hở (Open Collector). Ngõ ra cực thu để hở cĩ dạng như sau (hình 1):
Để IC cực thu để hở hoạt động được bình thường thì thường phải mắc thêm điện trở kéo lên như hình 2. Điện trở kéo lên này cĩ tác dụng định điện áp ở ngõ ra, tạo đường dẫn cho Transistor bên trong IC. Do đĩ, tùy từng loại IC mà ta cĩ giá trị điện trở kéo lên khác nhau. Giá trị điện trở kéo lên này được chọn tùy thuộc vào các yếu tố sau: cơng suất của IC, số tầng mắc song song các IC, hệ số fan-out. Giá trị điện trở kéo lên này cũng phải đủ lớn để khơng làm quá dịng qua Transistor bên trong IC (dịng chảy vào IC khi ngõ ra ở mức logic thấp: IOL) và cũng phải đủ bé để khơng làm chậm đi tốc độ làm việc của IC.
Nếu sử dụng IC loại cực thu để hở để thúc tải trực tiếp thì cĩ thể mắc mạch điện như sau:
Svth: Vương Kiến Hưng 41
RF V C C V C C h ì n h 2 O u t p u t R kéo lên O u t p u t h ì n h 1 VCC hình 3 tải
Do tải ở mạch này là bảng đèn (ma trận LED 5x7: một ma trận LED thì gồm cĩ 5 cột và 7 hàng) nên nếu dùng IC đệm để kéo tải trực tiếp như ở hình 3 thì tại mỗi ngõ ra của một cổng đệm sẽ phải nối song song với 7 LED, thơng thường thì một IC cĩ 6 cổng đệm, như vậy tổng tất cả các LED mắc song song vào IC là 7x6 = 42 LED. Mạch quang báo này sử dụng phương pháp quét để hiển thị nên dịng điện tức thời qua mỗi LED cĩ thể lên đến hàng trăm mA (trong một số trường hợp cĩ thể lên đến đơn vị Ampe). Như thế tại một thời điểm tức thời nếu cĩ 7 LED cùng sáng thì dịng điện qua IC đã lên đến vài Ampe. Nếu gặp trường hợp cả 8 cột LED đều sáng (trường hợp này xảy ra khi bảng đèn hiển thị hình ảnh) thì dịng điện cĩ giá trị lớn (vài Ampe) sẽ chảy qua IC trong một khoảng thời gian dài và sẽ dẫn đến việc chết IC.
Nếu dùng cách mắc thêm điện trở kéo lên như hình 2 thì phải ráp thêm 60 điện trở kéo lên, việc làm này cũng phức tạp tương tự như khi dùng IC đệm họ CMOS.
Chúng ta cịn một trường hợp khả thi nữa là dùng IC cổng để làm bộ đệm. Do sau bộ đệm cịn cĩ thêm một phần thúc cơng suất nữa nên khơng cần thiết dịng ra phải lớn. Bộ đệm này chỉ cĩ nhiệm vụ cách li giữa bộ chốt dữ liệu và phần thúc cơng suất. Như vậy việc dùng IC cổng trong trường hợp này là phù hợp nhất.
IC 7404 được chọn vì: trong một IC cĩ đến 6 cổng NOT (số lượng cổng nhiều nhất so với các loại IC cổng khác), ngõ ra khơng phải là loại cực thu để hở, thuộc họ TTL nên khơng phải quan tâm đến việc giao tiếp giữa TTL-CMOS.
Sau đây là vài sơ đồ điển hình cho việc sử dụng bộ đệm dùng IC 7404.
Svth: Vương Kiến Hưng 42
7 4 0 47 4 0 4 7 4 0 4 7 4 0 4 D U ØN G Đ E ÄM N G O Õ R A E P R O M 2 7 6 4 A 0 1 0 A 1 9 A 2 8 A 3 7 A 4 6 A 5 5 A 6 4 A 7 3 A 8 2 5 A 9 2 4 A 1 0 2 1 A 1 1 2 3 A 1 2 2 C E 2 0 O E 2 2 P G M 2 7 V P P 1 O 0 1 1 O 1 1 2 O 2 1 3 O 3 1 5 O 4 1 6 O 5 1 7 O 6 1 8 O 7 1 9