Jít k navigaci - Jít k vyhledávání


Číslicová technika - 15 - Charakteristika Hradla

13. 07. 06 - 21:44. Napsal Jiří Chytil. Přečteno 9923x.

V tomto díle se tedy podíváme na to, jak na sebe hradla napojovat, kolik jich můžeme připojit k sobě, jak z hradla nand vytvořit negaci. A taky se podíváme na to, kdy se hradlo překlápí a při jakých hodnotách překlápí.

468x60.gif Doporučujeme virtuálního opertátora GoMobil.cz | Reklamní sdělení

Úrovně překlápění hradla

Obrázek č. 1 Schéma pro měření úrovně překlápění
Obrázek č. 2 Zapojení na nepájivém poli

Ze schématu vidíme, že budeme potřebovat dva voltmetry, ale ne každý je má, takže na výstup hradla místo voltmetru připojíme diodu. Tak, jak je to na fotografii.

Začneme s potenciometrem stočeným k nule. A postupně budeme sledovat výstup, tedy diodu a jakmile dioda začne pohasínat, budeme kontrolovat i napětí, při kterém se obvod překlápí většinou se obvody překlápí kolem úrovně 1,5V. A proč se o tom bavím, no třeba kdybyste chtěli na vstup připojit výstup nějakého analogového zařízení. Optimální je ale držet se s hodnotami Log 0 do 0,8V a s Log. 1 na 2,4V. Mezi nimi je zakázané pásmo, do kterého byste se neměli dostat.

Ještě bychom si měli změřit výstupní napětí hradla. Jak při logické nule, tak při logické jedna. A sledovat, jak se napětí mění při točení potenciometrem. Pokud máte dva voltmetry je to jen výhoda.

Ještě bych doplnil jednu podstatnou věc. Když se hradlo překlápí, tak se na moment zvýší jeho spotřeba. To si ostatně můžete vyzkoušet , když na napájení hradla zapojíte ampérmetr. Proto je třeba, aby na vstup hradla vcházeli signály s co nejstrmější hranou. Tedy, aby změny z log. 1 na log. 0 a zpět byly opravdu skokové a ne plynulé.

Hradlo NOT z hradla NAND

Ale pryč daleko od potenciometru, kterým se dlouho zabývat nebudeme, zpět k 7400. Jak již víme, je to hradlo NAND a vytváří nám na výstupu negaci součinů. Tabulka tedy vypadá takto:

Obrázek č. 3 Tabulka hradla NAND

Pokud ale spojíme oba vstupy k sobě, tak nám dvě možnosti zaniknou viz tabulka:

Obrázek č. 4 Tabulka hradla NAND se spojenými vstupy

Máme tedy vlastně jen jednu vstupní proměnou, tak tabulku ještě trochu upravíme a dostáváme tabulku pro logikou negaci.

Obrázek č. 5 Zjednodušená tabulka hradla NAND se spojenými vstupy

Máme tedy z hradla invertor. Hradlo 7400 se takto zapojené opravdu používá, někdy tak lze dosáhnout snížení počtu hradel či zjednodušení návrhu logického sytému. Často se této možnosti využívá také kvůli tomu, že potřebná hradla nemáme a tak je nahrazujeme všude přítomnými 7400. Spojených vstupů jsme využili již při měření převodní charakteristiky.

Spojování hradel.

Na výstup jednoho běžného hradla můžeme připojit až 10 vstupů hradel. Tomu se říká logický zisk, hradlo 7400 má tedy logický zisk 10N. Potom jsou tu ale hradla výkonová, někdy se jim říká buffery, na jejich vstupy lze připojit 20 nebo 30 vstupů jiných hradel. Pokud spojíme hradla paralelně v počtu n. Získáme n krát vyšší zisk. Případně n krát vyšší proud, který můžeme odebírat na spojených výstupech hradel. (toho se často využívá) Hradla se na sebe napojují přímo, neoddělují se odpory, ani ničím podobným, pokud tedy chcete vytvořit nějakou logickou funkci, stačí vám pouze hradla a vodiče. Zapojení tedy může vypadat jako to na fotografii. Zde je využito pouze hradel NAND a je z nich sestavena ekvivalence.

Obrázek č. 6 Zapojení ekvivalence

Dioda na výstupu tedy bude svítit pokud budou oba dráty připojeny k Nule nebo k jedničce. Pokud bude každý připojen jinak dioda bude zhaslá.

Korekturu provedl Petr Blažík



Autor
Jiří Chytil

Jiří Chytil27 let

Šéfredaktor 8bitu.cz. V současné době je studentem doktroského studia na Ústavu teoretické a experimantální elektroniky na Fakultě elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně. Mezi jeho koníčky patří elektrotechnika, bastlení, programování a hudba.


Novinky Další novinky

[25. 06.]  A tentokráte vás zdravím z města New York.
[17. 06.]  Zdravim vas z Bostonu vazeni ctenari.
[10. 03.]  Tak jsem pro Vás připravil novou anketu. A snažím se pokračovat na projektu jehož výsledky bych zde rád zveřejnil, ale poněkud mě brzdí diplomová práce a práce.
[30. 01.]  Omlouvám se za nečinnost způsobenou značným nedostatkem času. Nevím, ale jestli se mi to podaří změnit. To víte, člověk stárne a jeho čas je potřeba jinde než na internetu.
[07. 03.]  Po dlouhé době jsme pro vás přichystali novou anketu - najdete ji níže v pravém panelu.

Reklama

Sádrokartony Karel Richter - sádrokartony a suché stavby Brno

Okruháři.cz

Virtuální operátor GoMobil - levné volání

Programujte.com

Léčivé obrazy - enkaustika Lenka Blažíková

Keramika Věra Coufalová - užitková keramika

Anketa

Jaký další modul byste ocenili v softwaru DSE?

RC články - pasivní

RC články - aktivní

Normované filtry

Syntetické indukčnosti

Materiálové tabulky

COM terminál

Design pro 555

Výpočet transformátoru

Výpočet uPásku

Výpočet štěrbinového vedení

Návrh Step-Up měniče

Návrh invertujícího měniče

Transfigurace trojúhelník-hvězda

Předřadník a bočník