Jednoduché obvody využívajúce brány IC 7400 NAND

V tomto článku sa budeme zaoberať mnohými návrhmi obvodov vytvorených pomocou brán NAND z integrovaných obvodov, ako sú IC 7400, IC 7413, IC 4011 a IC 4093 atď.

Špecifikácie IC 7400, IC 7413

I.C.s 7400 a 7413 sú 14kolíkové DIL integrované obvody alebo „14-kolíkové duálne integrované obvody“, kde kolík 14 predstavuje kladné napájanie V + a kolík 7 záporný, uzemnený alebo 0 V kolík.

Napájacie vstupy do pinov 14 a 7 nie sú na obrázkoch kvôli jednoduchosti zobrazené. Odporúčame vám však nezabudnúť tieto piny pripojiť, inak by obvod jednoducho nefungoval!

Všetky obvody pracujú s napájaním 4,5 V alebo 6 V DC, ale typické napätie môže byť 5 voltov. Regulované napájanie napájané zo siete 5 V je možné získať pomocou mnohých voliteľných doplnkov.

4 brány brány 7400 sú svojimi špecifikáciami úplne rovnaké:

• Gate A piny 1, 2 vstupy, pin 3 výstup
• Gate B piny 4, 5 vstupov, pin 6 výstup
• Gate C piny 10, 9 vstupov, pin 8 výstup
• Gate D piny 13, 12 vstupov, pin 11 výstup

Môžete nájsť konkrétny obvod označujúci oscilátor aplikujúci hradly A a B, čo však tiež znamená, že to isté je možné bez problémov navrhnúť aj pomocou hradiel A a C, B a C alebo C a D.

Obrázok 1 zobrazuje logický obvod vášho 7400 I.C. Obrázok 2 demonštruje logické symbolické znázornenie iba pre jednu bránu, každá jednotlivá brána je obvykle „vstupná brána 2 NAND“.

Interná konfigurácia s individuálnou bránou je zobrazená na obrázku 3. Model 7400 je TTL logická I.C., čo znamená, že funguje pomocou protokolu „Transistor-Transistor-Logic“. Každá brána využíva štyri tranzistory, každých 7400 je tvorených 4 x 4 = 16 tranzistorov.

Logické hradla obsahujú dvojicu stavov, v závislosti od binárneho systému, 1 alebo „vysoký“, zvyčajne 4 volty, a 0 (nula) alebo „nízky“, zvyčajne 0 voltov. V prípade, že sa nepoužíva terminál brány. ktoré môžu zodpovedať 1 vstupu.

To znamená, že kolík otvorenej brány je na „vysokej“ úrovni. Keď je vstupný pin brány pripojený k zemi alebo k linke 0 voltov, potom sa vstup stane 0 alebo logicky nízky.

Brána NAND je v skutočnosti kombináciou brány NOT a AND, keď sú obidva jej vstupy (a funkcie) na logike 1, výstupom je výstup brány NOT, ktorý je 1.

Výstup z brány NOT bude 0 V v reakcii na 1 vstupný signál alebo + napájací vstup, čo znamená, že výstup bude logický Zero, keď je vstup na + napájacej úrovni.

Pre bránu NAND, keď sú obidva vstupy logické 0, sa výstup zmení na logiku 1, čo je presne ako odpoveď NOT brány. Mohlo by sa zdať ťažké presne pochopiť, prečo je výstup 1, keď sú vstupy 0, a naopak.

Dá sa to vysvetliť týmto spôsobom

Pre prepnutie stavu musí dôjsť k funkcii AND, to znamená, že každý vstup sa musí transformovať na prepnutie stavu.

Toto sa stane iba vtedy, keď sa dva vstupy prepnú z 0 na 1. Brány 7400 sú 2 vstupné brány NAND, avšak 3 trhové brány NAND 7410 IC, 4 vstupné brány NAND 7420 a tiež 8 vstupná brána NAND 7430 je možné ľahko získať z trhu. .

Pokiaľ ide o model 7430, jeho 8 vstupných hradiel sa prepne do stavu, keď je každý z 8 vstupov buď 1 alebo 0.

Keď 8 vstupov 7430 bude 1,1,1,1,1,1,1,0, potom bude výstup naďalej 1. Zmena stavu nenastane, pokiaľ všetkých 8 vstupov nebude mať identickú logiku .

Akonáhle sa však posledný vstup zmení z 0 na 1, výstup sa zmení z 1 na 0. Technika, ktorá spôsobuje „zmenu stavu“, je zásadným aspektom pre pochopenie funkčnosti logických obvodov.

Počet kolíkov, ktoré logický IC môže bežne mať, je 14 alebo 16. 7400 sa skladá zo štyroch brán NAND, s 2 vstupnými kolíkmi a 1 výstupným kolíkom pre každú z brán, a tiež dvojicou kolíkov pre vstupy napájania, kolíkom 14 a čap 7.

Rodina IC 7400

Ostatní členovia rodiny 7400 môžu mať vyšší počet vstupných pinov, ako napríklad 3 vstupné brány NAND, 4 vstupné brány NAND a 8 vstupných brán NAND, ktoré majú viac možností kombinácie vstupu pre každú bránu. Napríklad IC 7410 je variantom 3 vstupných brán NAND alebo „brány NAND troch vstupov“.

IC 7420 je variantom 4 vstupných brán NAND a nazýva sa tiež „dvojitá vstupná brána NAND 4“, zatiaľ čo IC 7430 je člen, ktorý má 8 vstupov a je známy ako 8-vstupná brána NAND.

Základné pripojenia brány NAND

Zatiaľ čo IC 7400 obsahuje iba brány NAND, je možné brány NAND spojiť rôznymi spôsobmi.

To nám umožňuje previesť ich do iných foriem brány, ako napríklad:
(1) invertor alebo brána „NIE“
(2) brána AND
(3) brána ALEBO
(4) Brána NOR.

IC 7402 pripomína model 7400, hoci je tvorený 4 bránami NOR. Rovnako ako NAND je kombináciou 'NOT plus AND', NOR je zmesou 'NOT plus OR'.

Model 7400 je mimoriadne prispôsobivý integrovaný obvod, ako je možné zistiť z nasledujúceho rozsahu obvodov v Sprievodcovi aplikáciami.

Aby sme vám pomohli úplne pochopiť funkčnosť brány NAND, je vyššie uvedená tabuľka PRAVDA pre bránu NAND s 2 vstupmi.

Tabuľky ekvivalentnej pravdy by sa dali vyhodnotiť takmer pre každú logickú bránu. Pravdivostná tabuľka pre 8 vstupných hradiel, ako je 7430, je o niečo zložitejšia.

Ako otestovať bránu NAND

Aby ste skontrolovali IC 7400, môžete napájať kolíky 14 a 7. Kolíky 1 a 2 ponechajte pripojené na kladné napájanie, výstup sa zobrazí ako 0.

Ďalej, bez zmeny zapojenia pin 2, pripojte pin 1 na 0 voltov. Toto umožní, aby sa vstupy zmenili na 1, 0. To spôsobí, že výstup bude otočený o 1, pričom sa rozsvieti LED. Teraz jednoducho vymeňte zapojenie pinov 1 a 2, aby sa vstupy zmenili na 0, 1, výstup sa prepne na logiku 1 a LED sa vypne.

V poslednom kroku pripojte obidva vstupné piny 1 a 2 k zemi alebo k 0 voltom tak, aby vstupy boli na logike 0, 0. To opäť prepne výstup na logickú hodnotu vysoko alebo 1 a rozsvieti sa LED dióda. Svietenie LED znamená logickú úroveň 1.

Keď LED nesvieti, naznačuje to logickú úroveň 0. Analýzu je možné opakovať pre brány B, C a D.

Poznámka: každý z tu overených obvodov pracuje s 1 / 4W 5% rezistormi - všetky elektrolytické kondenzátory majú zvyčajne 25V.

Ak obvod nefunguje, môžete sa pozrieť na zapojenia, pravdepodobnosť chybného IC je veľmi nepravdepodobná v porovnaní s nesprávnym zapojením kolíkov. Toto pripojenie brány NAND zobrazené nižšie môže byť najzákladnejšie a funguje iba pri použití jednej brány brány 7400.

1) NIE brána z brány NAND

Keď sú vstupné piny a brány NAND navzájom skratované, obvod potom funguje ako invertor, čo znamená, že výstupná logika ukazuje vždy opak vstupu.

Keď sú skratované vstupné kolíky brány pripojené na 0V, výstup sa zmení na 1 a naopak. Pretože konfigurácia „NOT“ poskytuje protichodnú odozvu naprieč vstupnými a výstupnými kolíkmi, odtiaľ pochádza názov NOT gate. Táto fráza je v skutočnosti technicky vhodná.

2) Vytvorenie brány AND z brány NAND

Pretože brána NAND je tiež druhom brány typu „NIE A“, preto v prípade, že sa za bránu NAND zavádza brána „NIE“, okruh sa zmení na bránu „NIE A NIE“.

Pár negatívov vytvára pozitívum (pojem, ktorý je populárny aj v matematických konceptoch). Obvod sa teraz stal bránou AND, ako je to znázornené vyššie.

3) Výroba brány z brány NAND

Vloženie brány NOT pred každý vstup brány NAND vygeneruje bránu OR, ako je uvedené vyššie. Toto je zvyčajne 2-vstupná brána ALEBO.

4) Výroba brány NOR z brán NAND

V predchádzajúcom dizajne sme vytvorili bránu OR z brán NAND. Brána NOR sa v skutočnosti stáva bránou NEBO ALEBO, keď pridáme ďalšiu bránu NOT hneď za bránu ALEBO, ako je uvedené vyššie.

5) Tester logickej úrovne

Tento testovaný obvod logickej úrovne je možné vytvoriť pomocou jedinej brány 7400 NAND ako invertora alebo brány NOT na indikáciu logických úrovní. Na rozlíšenie logických úrovní medzi LED 1 a LED 2 je použitých niekoľko červených LED diód.

Kolík LED, ktorý je dlhší, sa stáva katódou alebo záporným kolíkom LED. Keď je vstup na logickej úrovni 1 alebo VYSOKEJ, LED 1 svieti prirodzene.

Pin 3, ktorý je výstupným pinom, je opakom vstupu v logickej 0, čo spôsobí, že LED 2 zostane VYPNUTÁ. Keď vstup získa logickú 0, LED 1 sa prirodzene vypne, ale LED 2 teraz svieti kvôli opačnej reakcii brány.

6) BISTABILNÁ ZÁPASKA (S.R. FLIP-FLOP)

Tento obvod využíva pár NAND brán krížovo spojených, aby vytvoril bistabilný západkový obvod S-R.

Výstupy sú označené ako Q a 0. Riadok nad Q znamená NIE. 2 výstupy Q a 0 sa navzájom dopĺňajú. To znamená, že keď Q dosiahne logickú úroveň 1, Q otočí 0, keď Q je 0, Q otočí 1.

Obvod by sa mohol aktivovať do oboch dvoch stabilných stavov pomocou vhodného vstupného impulzu. Toto v podstate umožňuje obvodu funkciu „pamäte“ a vytvára z neho superľahký 1-bitový (jedna binárna číslica) čip na ukladanie údajov.

Dva vstupy sú označené ako S a R alebo Set and Reset, takže tento obvod je zvyčajne známy ako S.R.F.F. ( Nastaviť Reset Flip-Flop ). Tento obvod môže byť veľmi užitočný a uplatňuje sa v mnohých obvodoch.

OBVODNÍKOVÝ VENTILÁTOR S-R FLIP-FLOP

Obvod SR Flip-Flop je možné nakonfigurovať tak, aby fungoval ako generátor štvorcových vĺn. Ak by F.F. sa aplikuje na sínusovú vlnu, povedzme z 12 V striedavého prúdu z transformátora, s minimálnym rozsahom špičky 2 volty, výstup bude reagovať generovaním štvorcových vĺn so špičkou ekvivalentnou napätiu Vcc.

Dá sa očakávať, že tieto štvorcové vlny budú mať dokonale štvorcový tvar kvôli extrémne rýchlemu času nábehu a pádu IC. Výsledkom invertora alebo výstupu brány NOT, ktorý privádza vstup R, je vytvorenie doplnkových vstupov ON / OFF cez vstupy R a S obvodu.

8) ODPÍNAJTE KONTAKTNÝ ODSTRANOVAČ

V tomto obvode je vidieť S-R FLIP-FLOP ako eliminátor odrazu odrazového spínača.

Kedykoľvek sú spínacie kontakty zatvorené, obvykle za nimi nasledujú kontakty, ktoré sa niekoľkokrát rýchlo odrazia medzi sebou v dôsledku mechanického namáhania a tlaku.

To väčšinou vedie k vytváraniu falošných hrotov, ktoré môžu spôsobiť rušenie a nepravidelný chod obvodu.

Vyššie uvedený obvod túto možnosť vylučuje. Keď sa kontakty spočiatku zatvoria, zablokuje obvod a v dôsledku toho interferencia odskočenia kontaktu nedokáže vytvoriť žiadny efekt na klopný obvod.

9) RUČNÉ HODINY

Toto je ďalší variant okruhu 8. Pri experimentovaní s obvodmi, ako sú polovičné sčítačky alebo iné logické obvody, je skutočne potrebné byť schopný analyzovať obvod, pretože pracuje s jediným impulzom súčasne. To by sa dalo dosiahnuť aplikáciou ručného časovania.

Kedykoľvek je prepínač prepnutý, na výstupe sa objaví samotná spúšť. Obvod funguje mimoriadne dobre s binárnym počítadlom. Kedykoľvek je prepínač prepnutý, môže sa stať, že dôjde naraz iba k jednému impulzu, pretože obvod má funkciu proti odrazeniu, čo umožňuje počítaniu postupovať po jednom spúšťači súčasne.

10) FLIP-FLOP S-R S PAMÄŤOU

Tento obvod je navrhnutý pomocou základného S-R Flip-Flop. Výstup je určený posledným vstupom. D označuje vstup DATA.

Na aktiváciu hradiel B a C je nevyhnutný „aktivačný“ impulz. Q tvorí rovnakú logickú úroveň ako D, čo znamená, že predpokladá hodnotu D a je naďalej v tomto stave (pozri obrázok 14).

Čísla pinov nie sú uvedené pre jednoduchosť. Všetkých 5 brán je 2 vstupných NAND, je potrebných pár 7400. Vyššie uvedený diagram označuje iba logický obvod, napriek tomu ho možno rýchlo previesť na schému zapojenia.

Týmto sa zjednodušujú diagramy, ktoré obsahujú obrovské množstvo súborov logické brány do práce s. Aktivačným signálom môže byť impulz z „manuálneho hodinového obvodu“, ktorý bol vysvetlený vyššie.

Obvod funguje vždy, keď sa použije signál „HODINY“, čo je zvyčajne základný princíp používaný vo všetkých aplikáciách súvisiacich s počítačom. Pár vyššie vysvetlených obvodov je možné zostaviť pomocou iba dvoch 7400 integrovaných obvodov zapojených navzájom.

11) HODINOU KONTROLOVANÝ FLIP-FLOP

Toto je vlastne ďalší typ klopného obvodu SR s pamäťou. Vstup dát je riadený hodinovým signálom, výstup cez S-R Flip-Flop je rovnako regulovaný hodinami.

Tento Flip-Flop funguje dobre ako register úložiska. Hodiny sú vlastne hlavným radičom pre vstupný a výstupný pohyb impulzov.

12) UKAZOVATEĽ A DETEKTOR VYSOKEJ RÝCHLOSTI

Tento konkrétny obvod je navrhnutý pomocou S-R Flip -Flop a je zvyknutý snímať a zobrazovať konkrétny impulz v logickom obvode.

Tento impulz blokuje obvod, výstup sa potom aplikuje na vstup invertora, čo spôsobí rozsvietenie červenej LED.

Obvod je naďalej v tomto konkrétnom stave, kým sa neodstráni prepnutím jednopólový spínač, resetovací spínač .

13) „SNAP!“ UKAZOVATEĽ

Tento obvod ukazuje, ako používať S-R Flip -Flop iným spôsobom. Tu, dvaja plážové šľapky sú zabudované cez 7 brán NAND.

Základnou teóriou v tomto obvode je použitie klopných obvodov S-R a liniek INHIBIT. SI a S2 tvoria spínače, ktoré riadia klopné obvody.

V okamihu, keď klopný obvod zaistí príslušnú LED, zapne sa a doplnkovému klopnému obvodu sa zabráni v zablokovaní. Keď sú spínače vo forme tlačidiel, uvoľnenie tlačidla spôsobí resetovanie obvodu. Použité diódy sú 0A91 alebo akékoľvek iné, napríklad 1N4148.

• Brány A, B, C tvoria pódium pre S1 a LED 1.
• Brány D, E, F tvoria javisko pre S2 a LED 2.
• Gate G potvrdzuje, že línie INHIBIT a INHIBIT fungujú ako doplnkové páry.

14) OSCILÁTOR NÍZKEJ FREKVENCIE

Obvod využíva dve brány NAND spojené ako invertory a krížovo spojené tak, aby vytvorili vynikajúci multivibrátor.

Frekvencia sa môže zmeniť zvýšením hodnoty CI a C2 (nižšia frekvencia) alebo znížením hodnoty C1 a C2 (vyššia frekvencia). Ako elektrolytické kondenzátory uistite sa, či je pripojenie polarity správne.

Obvody pätnásť, šestnásť a sedemnásť sú tiež typy nízkofrekvenčných oscilátorov vytvorených z obvodu štrnástich. V týchto obvodoch je však výstup nakonfigurovaný tak, aby LED diódy blikali.

Môžeme pozorovať, že všetky tieto obvody sa navzájom dosť podobajú. Avšak v tomto obvode, ak sa na výstupe použije LED, spôsobí blikanie LED veľmi vysokou rýchlosťou, ktorú môžu naše oči prakticky nerozoznať kvôli pretrvávaniu zraku. Tento princíp sa používa v vreckové kalkulačky .

15) TWIN LED FLASHER

Tu začleňujeme niekoľko brán NAND na vytvorenie veľmi nízkofrekvenčného oscilátora. The dizajn ovláda dve červené LED diódy čo spôsobí blikanie LED diód striedavým zapínaním ON OFF.

Obvod pracuje s dvoma bránami NAND, zvyšné dve brány integrovaného obvodu by sa mohli dodatočne použiť v rovnakom obvode. Pre tento druhý obvod by sa mohli použiť rôzne hodnoty kondenzátora na generovanie alternatívneho stupňa LED blikača. Kondenzátory vyššej hodnoty spôsobia, že LED diódy budú blikať pomalšie a naopak.

16) JEDNODUCHÝ LED STROBOSKOP

Tento špecifický dizajn sa vyrába z pätnástiho obvodu, ktorý funguje ako stroboskop s nízkou spotrebou. Okruh je v skutočnosti vysoká rýchlosť LED blikač . Červená LED bliká rýchlo, ale oko sa snaží rozlíšiť konkrétne záblesky (kvôli pretrvávaniu zraku).

Nemožno očakávať, že bude výstupné svetlo príliš silné, čo znamená, že stroboskop môže fungovať lepšie, iba keď je tma, a nie cez deň.

Nastavené premenné odpory sa používajú na zmenu frekvencie stroboskopu tak, aby stroboskop možno ľahko upraviť pre ľubovoľnú požadovanú rýchlosť stroboskopu.

Stroboskop pracuje mimoriadne dobre pri vyšších frekvenciách úpravou hodnoty časovacieho kondenzátora. LED dióda, ktorá je v skutočnosti diódou, je schopná ľahko podporovať veľmi vysoké frekvencie. Odporúčame, aby sa dal použiť na snímanie extrémne rýchlych obrázkov cez tento obvod.

17) NÍZKA HYSTERÉZA SCHMITTOVÝ SPUŠŤ

Dve funkcie brány NAND môžu byť nakonfigurované ako a Schmittova spúšť vytvoriť tento konkrétny dizajn. Aby ste mohli experimentovať s týmto obvodom, možno budete chcieť doladiť R1, ktorá je umiestnená pre hysterézny efekt .

18) ZÁKLADNÁ FREKVENCIA KRYSTÁLNY OSCILÁTOR

Tento obvod je zostavený ako kryštálom riadený oscilátor. Dvojica brán je zapojená ako invertory, rezistory poskytujú správne množstvo predpätia pre príslušné brány. Tretia brána je nakonfigurovaná ako „vyrovnávacia pamäť“, ktorá zabraňuje preťaženiu stupňa oscilátora.

Pamätajte, že keď je kryštál použitý v tomto konkrétnom obvode, bude oscilovať na svojej základnej frekvencii, to znamená, že nebude oscilovať na svojej harmonickej alebo podtónovej frekvencii.

V prípade, že obvod pracuje so značne zníženou frekvenciou, ako sa odhaduje, znamená to, že kryštálová frekvencia pracuje s podtextom. Inými slovami, môže pracovať s niekoľkými základnými frekvenciami.

19) DVOJBITOVÝ DEKODÉR

Tento obvod predstavuje jednoduchý dvojbitový dekodér. Vstupy sú cez čiaru A a B, výstupy sú cez čiaru 0, 1, 2, 3.

Vstup A môže byť logický 0 alebo 1. Vstup B môže byť logický 0 alebo 1. Ak sú A a B obidve použité s logikou 1, stane sa z toho binárny počet 11, ktorý sa rovná denáru 3 a výstup cez linku 3. je vysoko'.

Rovnako tak A, 0 B, 0 výstupný riadok 0. Najvyšší počet je založený na množstve vstupov. Najväčšie počítadlo využívajúce 2 vstupy je 22 - 1 = 3. Je možné rozšíriť obvod ďalej, napríklad ak boli použité štyri vstupy A, B, C a D, v takom prípade bude najvyšší počet 24 - 1 = 15 a výstupy sú od 0 do 15.

20) FOTOGRAFICKÝ CITLIVÝ ZARIADENIE NA ZÁZNAM

Toto je jednoduché obvod založený na fotodetektore ktorá zamestnáva niekoľko brán NAND na spustenie zatváracej akcie aktivovanej tmou.

Ak je okolité svetlo vyššie ako nastavená prahová hodnota, výstup zostáva nedotknutý a má nulovú logiku. Keď tma klesne pod nastavenú prahovú hodnotu, potenciál na vstupe brány NAND ju prepne na logicky vysokú hodnotu, ktorá následne trvale zablokuje výstup na vysokú logiku.

Demontáž diódy odstráni funkciu blokovania a brány teraz fungujú v tandeme so svetelnými reakciami. To znamená, že výstup striedavo stúpa na vysokú a LOW ako odpoveď na intenzitu svetla na fotodetektore.

21) DVOJTÓNOVÝ ZVUKOVÝ OSCILÁTOR

Nasledujúci dizajn ukazuje, ako postaviť a dvojtónový oscilátor pomocou dvoch párov brán NAND. Pomocou týchto hradlov NAND sú konfigurované dva stupne oscilátorov, jeden s vysokou frekvenciou s použitím 0,22 µF, zatiaľ čo druhý s nízkofrekvenčným oscilátorom 0,47 uF kondenzátorov.

Oscilátory sú navzájom spojené tak, že nízkofrekvenčný oscilátor moduluje vysokofrekvenčný oscilátor. Týmto sa získa a kolísavý zvukový výstup čo znie príjemnejšie a zaujímavejšie ako mono tón produkovaný 2-bránovým oscilátorom.

22) OSCILÁTOR CRYSTAL CLOCK

Toto je ďalší obvod na báze kryštálového oscilátora na použitie s L.S.I. „Čip“ IC hodín pre 50 Hz základňu. Výstup je nastavený na 500 kHz, aby sa získalo 50 Hz, je potrebné tento výstup kaskádovo prepojiť so štyrmi 7490 I.C.s. Každá jednotka 7490 potom vydelí následný výstup 10, čo umožní celkové rozdelenie 10 000.

To nakoniec produkuje výstup rovný 50 Hz (500 000 10 ÷ 10 ÷ 10+ 10 = 50). 50 Hz referencia sa bežne získava zo sieťového vedenia, ale použitie tohto obvodu umožňuje, aby boli hodiny nezávislé od sieťového vedenia a tiež získali rovnako presnú časovú základňu 50 Hz.

23) PREPNUTÝ OSCILÁTOR

Tento obvod je tvorený generátorom tónov a spínacím stupňom. Generátor tónov pracuje nepretržite, ale bez akéhokoľvek druhu výstupu na slúchadlo.

Len čo sa však na vstupnej bráne A objaví logika 0, invertuje bránu A na logiku 1. Logika 1 otvára bránu B a frekvencia zvuku sa môže dostať do slúchadla.

Aj keď je tu použité malé kryštalické slúchadlo, stále dokáže generovať neuveriteľne hlasný zvuk. Obvod by sa dal pravdepodobne použiť ako bzučiak s pozdĺžnym elektronickým budíkom I.C.

24) DETEKTOR CHYBOVÉHO NAPÄTIA

Tento obvod je navrhnutý tak, aby fungoval ako fázový detektor cez štyri brány NAND. Fázový detektor analyzuje dva vstupy a generuje chybové napätie, ktoré je úmerné rozdielu medzi týmito dvoma vstupnými frekvenciami.

Výstup detektora prevádza signál cez RC sieť pozostávajúcu z rezistoru 4k7 a kondenzátora 0,47 uF na vytvorenie chybového napätia DC. Obvod fázového detektora funguje mimoriadne dobre v P.L.L. (slučka fázového zámku).

Vyššie uvedený diagram zobrazuje blokovú schému úplného P.L.L. sieť. Chybové napätie generované fázovým detektorom sa zvyšuje, aby sa regulovala frekvencia multivibrátora V.C.O. (napäťovo riadený oscilátor).

The P.L.L. je neuveriteľne užitočná technika a je veľmi efektívna pri demodulácii F.M na 10,7 MHz (rádio) alebo 6 MHz (zvuk TV) alebo pri obnove 38 kHz subnosnej v stereofónnom multiplexnom dekodéri.

25) RF útlm

Dizajn obsahuje 4 hradlá NAND a aplikuje ich v režime chopper na riadenie diódového mostíka.

Diódový mostík sa prepína buď na umožnenie vedenia RF, alebo na blokovanie RF.

To, koľko RF je povolených cez kanál, je nakoniec určené hradlovým signálom. Diódami môžu byť akékoľvek vysokorýchlostné kremíkové diódy alebo dokonca bude fungovať aj naša vlastná 1N4148 (pozri schému 32).

26) REFERENČNÝ FREKVENČNÝ SPÍNAČ

Obvod pracuje s piatimi bránami NAND na vývoj dvojfrekvenčného prepínača. Tu sa používa bistabilný obvod západky spolu s jednopólovým spínačom na neutralizáciu odskakovacieho účinku spínača SPDT. Konečný výstup môže byť f1 alebo f2, v závislosti od polohy SPDT.

27) KONTROLA DVA BITOVÝCH ÚDAJOV

Tento obvod pracuje s koncepciou počítačového typu a dá sa použiť na osvojenie základných logických funkcií, ktoré v počítači vznikajú, čo vedie k chybám.

Kontrola chýb sa vykonáva pridaním doplnkového bitu (binárnej číslice) do „slov“, aby konečná hodnota uvedená v počítačovom „slove“ bola neustále nepárna alebo párna.

Táto technika sa označuje ako „KONTROLA PARITY“. Obvod skúma párnu alebo párnu paritu na 2 bity. Môžeme zistiť, že konštrukcia sa dosť podobá obvodu detektora fázových chýb.

28) BINÁRNY OBVOD POLOVIČA

Tento obvod využíva sedem brán NAND na vytvorenie a obvod polovičnej sčítačky . A0, B0 tvoria binárne číslicové vstupy. S0, C0 predstavujú súčtové a nosné čiary. Aby sme sa mohli naučiť, ako tieto typy obvodov fungujú, predstavte si, ako sa základná matematika vzdeláva pre deti. Môžete sa odvolať na nižšie uvedenú polopravdu PRAVDA.

• 0 a 0 je 0
• Ja a 0 je súčet 1, niesť 0.
• 0 a 1 je súčet 1 niesť 0.
• Ja a ja je 10 súčet 0 niesť 1.

1 0 by sa nemalo mýliť ako „desať“, skôr sa vyslovuje ako „jedna nula“ a symbolizuje 1 x 2 ^ 1 + (0 x 2 ^ 0). Dva celé obvody polovičnej sčítačky okrem brány „OR“ vedú k úplnému obvodu sčítačky.

V nasledujúcom diagrame A1 a B1 sú binárne číslice, C0 je prenos z predchádzajúcej fázy, S1 sa stáva súčtom, C1 je prenos do ďalšej fázy.

29) POLOVIČKA NOR GATE POL

Tento obvod a ďalšie nasledujúce sú konfigurované iba pomocou brán NOR. 7402 IC sa dodáva so štyrmi 2-vstupovými bránami NOR.

Polovičná sčítačka pracuje pomocou piatich brán NOR, ako je to znázornené vyššie.

Výstupné riadky:

30) NIE BRÁNA PLNÁ ADDER

Tento dizajn zobrazuje celý obvod sčítačky pomocou dvojice polovičných sčítačiek brány NOR a niekoľkých ďalších brán NOR. Okruh pracuje s celkovo 12 bránami a potrebami NOR vo všetkých 3nos 7402 I.C.s. Výstupné riadky sú:

Vstupné riadky A, B a K.

K je vlastne číslica, ktorá sa prenáša z predchádzajúceho riadku. Všimnite si, že výstup je implementovaný pomocou niekoľkých brán NOR, ktoré sa rovnajú jednej bráne OR. Obvod sa okrem brány OR vyrovná späť na dva polovičné prírastky. Môžeme to porovnať s našimi predtým diskutovanými obvodmi.

31) JEDNODUCHÝ VSTREKOVAČ SIGNÁLU

Základné signálny injektor ktoré možno použiť na testovanie porúch zvukového zariadenia alebo iných problémov súvisiacich s frekvenciou, je možné vytvoriť pomocou dvoch brán NAND. Jednotka používa sériové napájanie 4,5 V cez 3nos 1,5V článkov AAA (pozri diagram 42).

Môže byť zostavený ďalší obvod injektora signálu, ako je zobrazené nižšie, s použitím polovičnej 7413 IC. To je spoľahlivejšie, pretože ako multivibrátor využíva Schmittovu spúšť

32) JEDNODUCHÝ ZOSILŇOVAČ

Dvojica brán NAND navrhnutých ako invertory by mohla byť zapojená do série pre vývoj a jednoduchý audio zosilňovač . Rezistor 4k7 sa používa na generovanie negatívnej spätnej väzby v obvode, aj keď to nepomáha eliminovať všetky skreslenia.

Výstup zosilňovača je možné použiť s akýmkoľvek reproduktorom s hodnotami od 25 do 80 ohmov. Je možné vyskúšať 8 ohmový reproduktor, aj keď by to mohlo spôsobiť, že by sa IC výrazne oteplil.

Možno vyskúšať aj nižšie hodnoty pre 4k7, čo však môže viesť k nižšej hlasitosti na výstupe.

33) NÍZKORÝCHLOSTNÉ HODINY

Tu sa používa Schmittova spúšť v spojení s nízkofrekvenčným oscilátorom, hodnoty RC určujú frekvenciu obvodu. Frekvencia hodín je asi 1 Hz alebo 1 impulz za sekundu.

34) Obvod dotykového spínača brány NAND

Na výrobu sa dá použiť iba pár NAND dotykové relé ako je znázornené vyššie. Základná konfigurácia je rovnaká ako v prípade vysvetlenia RS flip flip, ktoré spúšťa svoj výstup ako odpoveď na dve dotykové podložky na ich vstupoch. Dotknutie sa dotykového panelu 1 spôsobí zvýšenie výstupu aktivovaním stupňa budiča relé, takže pripojená záťaž je ZAPNUTÁ.

Keď sa dotknete dolnej dotykovej podložky, resetuje sa výstup a vráti sa späť na logickú nulu. Táto akcia vypne šofér relé a náklad.

35) Ovládanie PWM pomocou jedinej brány NAND

Brány NAND možno tiež použiť na dosiahnutie efektívneho výkonu riadeného PWM od minima po maximum.

Brána NAND zobrazená na ľavej strane robí dve veci, generuje požadovanú frekvenciu a tiež umožňuje užívateľovi meniť čas zapnutia a čas vypnutia frekvenčných impulzov osobitne prostredníctvom dvoch diód, ktoré riadia časovanie nabíjania a vybíjania kondenzátora C1.

Diódy izolujú dva parametre a umožňujú samostatnú reguláciu nabíjania a vybíjania C1 pomocou nastavenia banky.

To zase umožňuje diskrétne riadenie výstupného PWM prostredníctvom úprav potu. Toto nastavenie je možné použiť na presné riadenie otáčok jednosmerného motora s minimálnymi komponentmi.

Zdvojovač napätia pomocou brán NAND

Pre zefektívnenie možno použiť aj brány NAND obvody zdvojovača napätia ako je uvedené vyššie. Nand N1 je nakonfigurovaný ako generátor hodín alebo frekvenčný generátor. Frekvencia je zosilnená a tlmená cez zvyšné 3 brány Nand zapojené paralelne.

Výstup je potom vedený do zdvojovača napätia alebo multiplikátora diódového kondenzátora, aby sa nakoniec dosiahla zmena úrovne napätia na výstupe dvojnásobne. Tu sa 5 V zdvojnásobí na 10 V, avšak iná úroveň napätia až do maxima 15 V a môže sa tiež použiť na získanie požadovaného násobenia napätia.

220V invertor využívajúci brány NAND

Ak uvažujete, že bránu NAND možno použiť iba na výrobu obvodov nízkeho napätia, môžete sa mýliť. Jediný integrovaný obvod 4011 je možné rýchlo použiť na zvýšenie výkonu 12V až 220V striedač ako je uvedené vyššie.

Brána N1 spolu s RC prvkami tvoria základný 50 Hz oscilátor. RC časti musia byť vhodne zvolené, aby sa dosiahla zamýšľaná frekvencia 50 Hz alebo 60 Hz.

N2 až N4 sú usporiadané ako nárazníky a invertory, takže konečný výstup v základniach tranzistorov produkuje striedavo spínací prúd pre požadovanú akciu push-pull na transformátore cez tranzistorové kolektory.

Piezo bzučiak

Pretože brány NAND možno konfigurovať ako efektívne oscilátory, súvisiace aplikácie sú obrovské. Jedným z nich je piezo bzučiak , ktoré je možné zostaviť pomocou jediného integrovaného obvodu 4011.

Gate oscilátory NAND je možné prispôsobiť na implementáciu mnohých rôznych obvodových nápadov. Tento príspevok ešte nie je dokončený a bude časovo aktualizovaný o ďalšie vzory založené na bráne NAND. Ak máte niečo zaujímavé týkajúce sa obvodov brány NAND, dajte nám vedieť, vaša spätná väzba bude veľmi ocenená.