Logic là một kiểu luận lý, là một kiểu lập luận cho thấy mối quan hệ tất yếu giữa các nguyên nhân đưa đến một kết quả xác định. Logic đơn giản nhất là đóng khóa điện thì bóng đèn sáng, hở khóa điện thì bóng đèn tắt. Mở 2 mắt thì thấy đường, nhắm một mắt cũng còn thấy đường, chỉ khi nhắm cả 2 mắt thì mới không thấy đường. Trong mạch điện có 3 logic cơ bản, đó là: Logic AND, logic OR và logic NOT.
Logic AND có thể diễn tả theo mô hình các khóa điện cho mắc nối tiếp. Logic AND có thể phát biểu như sau: Có 4 khóa điện ḿăc nối tiếp, chỉ khi cả 4 khóa điện cùng đóng kín bóng đèn mới sáng và chỉ cần một khóa điện hở là đèn sẽ tắt.
Logic OR có thể diễn tả theo mô hình các khóa điện cho mắc song song. Logic OR có thể phát biểu như sau: Có 4 khóa điện mắc song song, chỉ khi cả 4 khóa điện đều hở lúc đó đèn mới tắt, chỉ cần một khóa điện đóng kín là đèn sẽ sáng.
Logic NOT có thể diển tả theo mô hình khóa điện mắc song song với bóng đèn. Logic NOT có thể phát biểu như sau: Khi khóa đèn hở thì đèn sẽ sáng và khi khóa điện đóng kín thì đèn mất áp và sẽ tắt.
Bạn biết chỉ cần có 3 dạng logic đơn giản này mà người ta đã tạo ra một vương quốc kỹ thuật số, với biết bao thành tựu không thể tưởng tượng nỗi.
Bảng chân giá cho thấy: chỉ khi các ngả vào đều ở bit 1 thì ngả ra mới ở bit 1, chỉ cần một ngả vào ở bit 0 thì ngả ra sẽ ở bit 0. Trong mạch điện, bit 0 ứng với mức volt thấp và bit 1 ứng với mức volt cao.
Hình vẽ sau cho thấy ký hiệu của 2 cổng logic cơ bản là NOT và AND, và khi kết hợp 2 cổng logic này chúng ta có thể tạo ra một cổng logic rất hữu dụng khác là logic NAND. Sau này người ta dùng logic NAND làm logic nền, vì nó dễ chế tạo, giá thành thấp, do đó người ta dùng sự kết hợp của các cổng logic NAND để tạo ra các kiểu dạng logic thông dụng khác.
Từ các cổng Logic cơ bản trên, người ta còn tạo ra các cổng Logic thông dụng khác. Đó là Logic NOR, Logic Ex-OR hay Dị-OR
Từ bảng chân trị của cổng logic Dị-OR, chúng ta thấy: Chỉ khi 2 ngả vào ở trạng thái bit khác nhau luć đó ngả ra mới là bit 1, khi 2 ngả vào ở trạng thái bit giống nhau thì ngả ra là bit 0
Thêm tầng đảo ở ngả ra của cổng Dị-OR, chúng ta có cổng Dị-NOR, phát biểu của cổng Dị- NOR ngược lại với cổng Dị-OR.
Dưới đây là bảng chân giá của các kiểu cổng logic cơ bản. Bảng dùng cho kiểu cổng 3 ngả vào và kiểu cổng 2 ngả vào.
Các cổng logic kết hợp
Đây là cổng logic AND có 2 ngả vào, trước đó trên một ngả vào, tín hiệu đã cho qua tầng đảo. Kết quả ngả ra của cổng logic kết hợp này cho thấy ở bảng chân giá. Chúng ta thấy: Chỉ khi ngả vào A ở bit 1 và ngả vào B ở bit 0 thì ngả ra mới ở bit 1.
Trong cổng logic này, A, B là ngả vào của cổng logic NOR, B, C là ngả vào của cổng logic AND, D, E là ngả vào của cổng logic OR và bảng chân trị cho thấy trạng thái của các ngả vào ngả ra của cổng logic kết hợp.
Hình vẽ dưới đây cho thấy người ta có thể dùng cổng logic NAND để tạo ra các kiểu cổng logic khác.
Để có kiểu cổng logic kết hợp này, chúng ta có thể tạo ra từ cổng logic NAND, bạn xem hình bên dưới.
Nói với Bạn: Trong các mạch điện logic, dù mạch đơn giản hay phức tạp, tín hiệu luôn xuất hiện
ở dạng bit 0, và bit 1, qua các quan hệ qua các kiểu cổng logic, chúng ta luôn xác định được trạng thái bit trên các ngả vào ngả ra, đó là một đặc điểm của loại mạch logic.
Các dạng mạch điện ứng dụng cơ bản
Hình chụp dưới đây cho thấy các dụng cụ thiết yếu của người chơi môn điện tử, cây hàn, chì hàn, cây hút chì, kèm cắt kèm mỏ nhọn, máy khoan lỗ.... Dĩ nhiên không thể không có máy đo VOM và các bo mạch dùng lắp ráp các kiểu mạch điện.
Hai dạng máy đo luôn có trên bàn thợ: Máy đo kim hiển thị các đại lượng theo dạng analog và máy đo số hiển thị theo dạng digital.
Các dạng bo dùng ráp mạch: bo cắm đa năng, dùng ráp thực nghiệm, bo lỗ dùng dây nối mạch và bo mạch in.
Giải thích các mạch điện thực hành cơ bản:
Viết đến đây, tôi muốn dừng lại "tâm sự" với các Bạn thích chơi môn điện tử. Theo tôi, chung quanh chúng ta luôn tồn tại 2 thế giới, đó là thế giới thông tin và thế giới thật.
* Thế giới thông tin, liên quan đến thông tin có trong các bài viết, và liên quan đến các cách trình bày: viết bài trên giấy, biểu diễn bài học bằng phim ảnh, nghe giảng trong lớp, trao đổi kinh nghiệm với các Bạn thợ...Với các phương tiện ngày một tiến bộ, các ý tưởng sẽ càng được diển
đạt hấp dẫn hơn, đa dạng hơn, nhiều Bạn xem và đọc cảm thấy rất dễ hiểu, rất tường minh...nhưng nó vẫn chỉ là phạm trù thuộc thế giới thông tin mà thôi. Nói như vậy có nghĩa là không thể chỉ có đọc nghe hiểu là đã có thể làm được các thứ mình muốn.
* Thế giới thật, nó có liên quan đến đôi tay, đến công việc làm, đến các sản phẩm do chính chúng ta làm ra. Nó là thực tế của cuộc sống. Do vậy, Bạn phải làm và làm cho được các thứ mà mình muốn. Nếu chưa làm được và không cố gắng học làm, thì mọi thứ cũng chỉ có trên "trang giấy mà thôi". Cái bệnh nói nhiều mà làm không xong này, ngày nay nhiều Bạn trẻ dễ bị dính lắm. Một lần nữa tôi muốn nói "hãy bắt tay vào làm cho ra cái mình muốn, đó mới là cuộc sống thật của người chuyên viên điện tử vậy".
Trong mạch này, ic 555 ráp thành mạch dao động tạo xung nhịp, tần số xung nhịp phụ thuộc vào điện trở 100K, biến trở 1M và tụ 10uF. Vậy khi Bạn điều chỉnh biến trở sẽ làm thay đổi tần số xung nhịp. Tín hiệu dạng xung lấy ra trên chân số 3 đưa vào chân số 14 của ic 4017. Chúng ta biết ic 4017 là ic đếm hệ thập phần, mỗi lần có một xung vào trên chân số 14 thì trên 1 trong 10 ngả ra sẽ nhẩy lên mức áp cao và làm sáng Led. Các mức áp cao lần lượt cho ra trên các chân: 3 (0), 2 (1), 4 (2), 7 (3), 10 (4), 1 (5), 5 (6), 6 (7), 9 (8), 11 (9). Trong bảng Bạn phân phối trạng thái sáng tắt của các Led đỏ-vàng-xanh theo trình tự của đèn giao thông và dùng các diode 1N4148 gắn vào các đường ra để có trạng thái sáng theo bảng. IC 4017 làm việc với chân số 8
cho nối masse và chân 16 cho nối nguồn V+. Chân chống đếm 13 cho nối masse và trên chân 15 đặt mạch reset để mỗi lần mở điện, ic đếm sẽ khởi đầu từ trị số 0. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nguyên lý làm việc của mạch này cũng giống như mạch điện trên, mạch dùng ic timer 555 tạo xung nhịp, với trị của tụ 0.01uF đặt trên chân số 2, xung nhịp sẽ có tần số cao. Xung này lấy ra trên chân số 3 và cho vào trên chân 14 của ic 4017 dùng đếm hệ cơ 10. Chúng ta bố trí 7 Led và các diode 1N4148 tạo thành hình con xúc xắt, hay hột xí ngầu, Bạn xem hình.
Bình thường chân số 13 cho treo lên mớc áp cao với điện trở 10K, nên nó ở trạng thái chống đếm, xung vào trên chân số 14 không có tác dụng đến các ngả ra, khi Bạn bấm nút nhấn cho chân số 13 nối masse, xung vào trên chân 14 sẽ làm cho các Led nhấp nháy rất nhanh, và ngay khi Bạn bỏ nút nhấn ra thì mạch đếm dừng nhẩy và sẽ cho hiện ra một trong 6 con số, đó là: Nhất - Nhị - Tam - Tứ - Ngũ - Lục. Điều này mô phỏng trò chơi ném hạt xí ngầu trong đĩa và mặt nào hiện ra hoàn toàn có tính ngẩu nhiên.
Cũng với ic 555 tạo xung nhịp, xung ra trên chân số 3 và cho vào chân 14 của ic 4017 dùng đếm hệ cơ 10, chúng ta sẽ lần lượt có mức volt cao xuất hiện trên các chân 3, 2, 1, 4, 7, 10, 1, 5, 6, 9, 11. Chúng ta dùng các diode 1N4148 lấy xung trên các chân ra cho kích thích chân B của một transistor và dùng dòng điện chảy ra trên chân C để kích sáng một bóng đèn tim. Với cách sắp xếp kiểu nhấp nháy như hình trên, chúng ta sẽ có sự chớp sáng của một đèn tháp, có thể dùng đèn này làm đèn tín hiệu dùng trong đêm tối. Mạch rất đơn giản, cơ hội ráp thành công gần như 100%. Hãy thử xem!
Cơ bản, mạch này cũng là mạch tạo xung nhịp, cho mức áp cao lần lượt xuất hiện trên các ngả ra 3, 2, 4, 7, 10, 1, 5, 6, ...Trên các chân này chúng ta gắn các Led với điện trở hạn dòng, trong mạch dùng 8 Led và sắp theo hình trái tim, và như vậy khi mạch được cấp điện các Led này sẽ lần lượt phát sáng, và chúng ta sẽ có hình trái tim với các điểm sáng nhấp nháy quay vòng. Dĩ nhiên Bạn cũng có thể dùng các điểm Led này sắp xếp theo các hình ảnh khác, và trên một chân ra của ic 4017 cũng có thể dùng nhiều Led. Ở chợ điện tử Nhật Tảo, người ta dùng mạch này làm các đèn hào quang với các vòng Led nhấp nháy rất đẹp.
Mạch dùng ic 4060B đếm xung nhịp theo kiểu dợn sóng, do trong IC này đã có mạch dao động tạo xung nhịp nên không cần đưa xung nhịp từ bên ngoài vào. Tần số xung nhịp có thể điều chỉnh với biến trở 47K. Chúng ta có thể dùng xung ra trên các chân 4, 5 và 6 có tần số xung nhịp khác nhau để kích sáng các dãy Led nhấp nháy theo nhịp khác nhau, chúng ta dùng mức volt cao thấp ra trên các chân này để kích thích các đèn Led. Với mức áp cao, dãy Led bên dưới sẽ sáng và với mức volt thấp dãy Led bên trên sẽ sáng. Bây giờ Bạn cho bố trí các Led trên các hình ảnh, dùng sự nhấp nháy của các Led để làm cho hình sống động hơn, nhất là về đêm.
Ghi nhớ: Nếu dùng nguồn nuôi volt cao, trên các dãy Led Bạn nên thêm điện trở hạn dòng, không để dòng qua Led quá lớn, dễ làm hư Led hay hư ic 4060B.
Mạch này cũng dùng ic 4060B làm việc như mạch trên, các dãy Led có nhịp nhấp nháy nhanh chậm khác nhau lấy ra trên các chân 4, 5, 6 cho bố trí trên cây thông Giáng sinh, nó làm cho cây thông thêm phần sinh động khi về đêm. Dĩ nhiên, Bạn cũng có thể bố trí các dãy đèn Led này trên các vật thể khác, như trang trí bàn thờ, trang trí trên hòn non bộ, trang trí trên các bảng hiệu...Mạch dùng ít linh kiện nên rất tiện dụng, phải không?
Phụ lục