Xem mẫu
- Mạch điện cơ bản
• 2 điện trở mắc nối tiếp
Vc
• Vout = (Vc * R1)/(R1 + R2)
R1
• Ví dụ: Vc = 10V, R1 = 1K,
R2 = 1K, Vout = 5V
R2
1
Electrical Engineering
Mạch cơ bản (tiếp)
Vc
• Trường hợp đặc biệt
• Nếu R1>>R2 -> Vout = 0
R1
• Nếu R1 Vout = Vc
Vout
R2
2
Electrical Engineering
1
- Transistor
Vc
• Nếu R1 >> R2 (R1 -> infinity, R2 ->0)
• Vout = Vc
Vout
0, ground
Vc
Nếu R1 0)
Vout = 0
Vout
0, ground
3
Electrical Engineering
Transistor lý tưởng
V2 V2
V2
Vin
Vin Vin
V1 V1
V1
•Điện trở R được điểu khiển bởi điện áp Vin
•Giả thiết V2 > V1
•Nếu Vin xấp xỉ V1, R = infinity
•Nếu Vin > V1 + 1V, R = 0
4
Electrical Engineering
2
- N transistor
V2
• V2 > V1
V in
• Nếu Vin xẫp xỉ V1, R = infinity
• Nếu Vin > V1 + 1V, R = 0
V1
Collector
Base
Emiter
5
Electrical Engineering
P transistor
V2
• V2 < V1
Vin
• Nếu Vin xấp xỉ V2, R
=0
• Nếu Vin > V2 + 1V, R
V1
= infinity
Collector
Base
Emiter
6
Electrical Engineering
3
- Kết cấu mạch logic (0, 1)
NÕu Vin = 5 V
V2 = 5 V
Vc
•V2-Vin = 0, T2 khãa
PNP
Vin
T2
•Vin > V1 + 1V, T1 më
Vout = 0V
Vout
Vout
NPN
Vin
T1
0, ground
V1 = 0v,
ground
7
Electrical Engineering
KÕt cÊu m¹ch logic (0, 1)
NÕu Vin = 0V
V2 = 5 V
•V2-Vin > 1V, T2 më
PNP
Vin
T2
•Vin =V1, T1 khãa
Vout = 5V
Vout
Vout
NPN
Vin 0, ground
T1
V1 = 0v,
ground
8
Electrical Engineering
4
- Mạch đảo dùng transistor
• Nếu Vin = 5V, Vout = 0V
• Nếu Vin = 0V, Vout = 5V
• Nếu Vin = High, Vout = Low
• Nếu Vin = Low, Vout = High
9
Electrical Engineering
Chế độ làm việc Transitor
•ChÕ ®é khãa (cutoff)
•ChÕ ®é khuyÕch ®¹i (active)
•ChÕ ®é b·o hßa (satuation)
10
Electrical Engineering
5
- Logic function
Hàm tổng hợp các biến đầu
vào
W = f(x1,x2, ... xn)
x là các bit logic, có 2 trạng
thái, đưa ra bảng chân lý với
các trạng thái chuẩn
11
Electrical Engineering
Các hàm lôgic cơ bản
• AND
• OR
• NAND
• NOR
• XOR
• NOT
12
Electrical Engineering
6
- AND
• W = and (x,y) = x.y
• Điều kiện và
x y W
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
13
Electrical Engineering
OR
• W = or (x,y) = x + y
§iÒu kiÖn hoÆc
x y W
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
14
Electrical Engineering
7
- NOT
• W = NOT (X) = x’
§iÒu kiÖn ®¶o
W=W
x W
0 1
1 0
15
Electrical Engineering
NAND
• W = nand (x,y) = (x . y)’
§iÒu kiÖn vµ ®¶o
x y W
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0
16
Electrical Engineering
8
- NOR
• W = nor (x,y) = (x + y)’
§iÒu kiÖn hoÆc ®¶o
x y W
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0
17
Electrical Engineering
XOR
• W = xor (x,y)
§iÒu kiÖn hoÆc lo¹i trõ (or
exclusive)
x y W
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
18
Electrical Engineering
9
- Mạch nhiều đầu vào
• W = and (x1,x2,x3,x4) =
• And(x1,x2) . (and(x3,x4))
19
Electrical Engineering
Phân loại IC số
• Loại TTL
– Ngưỡng 0: 0 – 0.8V
– Ngưỡng 1: 2.4 – 5V
• Loại CMOS
– Ngưỡng 0: 0 – 1.5V
– Ngưỡng 1: 2.5 – 5V (loại CMOS 5V)
– Ngưỡng 1: 11 – 15V (loại CMOS 15V)
20
Electrical Engineering
10
- Các mạch số cơ bản
• Mạch giải mã (decoder)
• Mạch dồn kênh (multiplexer)
• Mạch chốt (Flip-Flop)
• Mạch đếm (counter)
• Mạch chia tần số (freq divider)
• Mạch tạo xung clock (555 timer)
21
Electrical Engineering
Mạch giải mã
• Mạch chuyển đổi từ n
đầu vào thành bit tương
ứng 2^n ở đầu ra
• Mạch giải mã 1 – 2
• Đầu ra được quyết định
bởi tổ hợp nhị phân đầu
vào
22
Electrical Engineering
11
- Mạch giải mã 3 – 8 (74LS138)
• Mạch giải mã từ 3
U2
đường ra 8 đường có
1 15
A Y0
2 14
thể
B Y1
3 13
C Y2 12
• Tuân theo luật 2^n
Y3
6 11
G1 Y4
4 10
• IC 74138, 74139,
G2A Y5
5 9
G2B Y6
74154
7
Y7
74LS138
23
Electrical Engineering
LED 7 thanh
24
Electrical Engineering
12
- Mã BCD thành LED 7thanh
25
Electrical Engineering
Bảng logic
26
Electrical Engineering
13
- IC số giải mã BCD
• Hai IC thông dụng dùng để giải mã BCD
sang 7 đọan là:
• CD 4511 (loại CMOS, ngã ra tác động cao
và có đệm)
• 7447 (loại TTL, ngã ra tác động thấp, cực
thu để hở)
27
Electrical Engineering
Mạch hiển thị thực tế
28
Electrical Engineering
14
- Mạch dồn kênh (2 đường)
• Còn được gọi là mạch chọn
dữ liệu, gồm 2^n ngã vào
dữ liệu, n ngã vào địa chỉ
(hay điều khiển) và một
ngã ra. Khi có một địa chỉ
được tác động dữ liệu ở
ngã vào tương ứng với địa
chỉ đó sẽ được chọn.
29
Electrical Engineering
Dồn kênh
30
Electrical Engineering
15
- Thực tế dồn kênh
• Trên thực tế, ta có đủ các loại mạch đa hợp từ 2
→ 1 (IC 74157), 4 → 1 (IC 74153), 8 → 1 (IC
74151) và 16 → 1 (74150) . . . .
• Ngoài ra, để chọn dữ liệu là các nguồn tín hiệu
tương tự, khóa tương tự (analog switch), được chế
tạo theo công nghệ MOS như IC 4051 (8 kênh) IC
4053 (2 kênh). . . . Cũng có loại khóa sử dụng
được cho cả tín hiệu tương tự và số (bilateral
switches) như IC 4016, IC 4066,. .
• Sử dụng trong mạch chuyển đổi từ tín hiệu song
song sang tín hiệu nối tiếp
31
Electrical Engineering
Mạch chốt, Flip-flop
32
Electrical Engineering
16
- Mạch RS chốt dùng mạch NOR tác
động mức cao
• Khi R=S=0 (cả 2 ngã vào đều
không tác động), ngã ra không
đổi trạng thái.
• - Khi R=0 và S=1 (ngã vào S
tác động), chốt được Set (tức
đặt Q+=1).
• - Khi R=1 và S=0 (ngã vào R
tác động), chốt được Reset
(tức đặt lại Q+=0).
• - Khi R=S=1 (cả 2 ngã vào đều
tác động), chốt rơi vào trạng
thái cấm
33
Electrical Engineering
Mạch chốt R-S dùng NAND tác
động mức thấp
• Mạch chốt tín hiệu
ra bất chấp dạng
của tín hiệu vào
• Tín hiệu S dùng
xác lập tín hiệu ra
• Tín hiệu R dùng
xóa tín hiệu ra
• Không thể có 2 tín
hiệu vào cùng là 0
34
Electrical Engineering
17
- Ưng dụng mạch R-S
• Chống hiện tượng
rung trong mạch bàn
phím
35
Electrical Engineering
Mạch RS dùng xung clock
• R, S bình thường
luôn giữ giá trị 0
• Mạch R/S chỉ có
tác dụng khi
CLK có giá trị 1
• Mạch hoạt động
theo mức xung
CLK
36
Electrical Engineering
18
- Flipflop RS có ngã vào
Preset và Clear
37
Electrical Engineering
Mạch RS hoạt động với sườn
xung clock (flip – flop)
TÝn hiÖu ®i xung clock tõ 0 – 1 - 0, m¹ch chØ ho¹t ®éng khi
xung clock chuyÓn tõ 1 vÒ 0
38
Electrical Engineering
19
- Mạch J-K flip flop
• J = 1, K = 1, Q =
Q’
• J = 0, K = 0, Q
giữ nguyên trạng
thái
• J =1, K = 0, Q = 1
• J =0, K = 1, Q = 0
39
Electrical Engineering
Mạch chốt D (data latch)
• Tín hiệu Q giá
trị bằng tín hiệu
D, khi CLK = 1
• Khi CLK = 0,
Q chốt giá trị
40
Electrical Engineering
20
nguon tai.lieu . vn