Mạch đơn giản sử dụng IC 7400 NAND Gates

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ thảo luận về nhiều ý tưởng mạch khác nhau được xây dựng bằng cách sử dụng cổng NAND từ các IC như IC 7400, IC 7413, IC 4011 và IC 4093, v.v.

Thông số kỹ thuật IC 7400, IC 7413

I.C.s 7400 và 7413 là IC DIL 14 chân, hoặc 'Mạch tích hợp dòng kép 14 chân', trong đó chân 14 là nguồn dương V + và chân 7 là chân âm, nối đất hoặc 0 V.

Đầu vào nguồn cung cấp cho các chân 14 và 7 không được hiển thị trong bản vẽ vì mục đích đơn giản, nhưng bạn không nên quên kết nối các chân này, nếu không mạch sẽ không hoạt động được!

Tất cả các mạch hoạt động bằng cách sử dụng nguồn điện một chiều 4,5 V hoặc 6 V, tuy nhiên điện áp điển hình có thể là 5 vôn. Một nguồn cung cấp điều chỉnh 5 V được điều khiển chính có thể nhận được thông qua một số tùy chọn.

4 cổng của 7400 giống hệt nhau về thông số kỹ thuật của chúng:

• Cổng A chân 1, 2 đầu vào, đầu ra chân 3
• Cổng B chân 4, đầu vào 5, đầu ra chân 6
• Cổng C chân 10, 9 đầu vào, đầu ra chân 8
• Cổng D chân 13, đầu vào 12, đầu ra chân 11

Bạn có thể tìm thấy một mạch cụ thể chỉ ra một bộ dao động áp dụng các cổng A và B, tuy nhiên điều này cũng có nghĩa là điều này cũng có nghĩa là nó có thể được thiết kế tương tự bằng cách sử dụng các cổng A và C, B và C hoặc C và D mà không gặp bất kỳ vấn đề gì.

Hình 1 cho thấy mạch logic của 7400 I.C. Hình 2 thể hiện biểu diễn ký hiệu logic cho chỉ một cổng, mỗi cổng đơn thường là 'Cổng NAND 2 đầu vào'.

Cấu hình bên trong với một cổng riêng lẻ được hiển thị trong hình 3. 7400 là một I.C logic TTL, có nghĩa là nó hoạt động bằng cách sử dụng 'Transistor-Transistor-Logic'. Mỗi cổng sử dụng Bốn bóng bán dẫn, cứ 7400 bóng bán dẫn được tạo thành từ 4 x 4 = 16 bóng bán dẫn.

Cổng logic bao gồm một cặp trạng thái, tùy thuộc vào hệ nhị phân, 1 hoặc 'Cao' thường là 4 vôn, và 0 (không) hoặc 'Thấp' thường là 0 vôn. Trong trường hợp thiết bị đầu cuối cổng không được sử dụng. có thể tương ứng với 1 đầu vào.

Có nghĩa là một chốt cổng mở ở mức 'cao'. Khi một chân đầu vào cổng được kết nối với mặt đất hoặc đường dây 0 volt, đầu vào sau đó trở thành 0 hoặc mức logic thấp.

Cổng NAND thực sự là sự kết hợp của cổng 'NOT và AND' khi cả hai đầu vào (và chức năng) của nó ở mức logic 1, đầu ra là đầu ra cổng NOT là 1.

Đầu ra từ cổng NOT sẽ là 0V để đáp ứng với tín hiệu đầu vào 1 hoặc đầu vào + nguồn cung cấp, có nghĩa là đầu ra sẽ là logic Zero khi đầu vào ở mức + nguồn cung cấp.

Đối với cổng NAND khi cả hai đầu vào là logic 0, đầu ra sẽ chuyển thành logic 1, chính xác giống như phản hồi cổng NOT. Có thể khó hiểu chính xác lý do tại sao đầu ra là 1 khi đầu vào giữ bằng 0 và ngược lại.

Nó có thể được giải thích theo cách này

Để chuyển đổi trạng thái, một hàm AND phải xuất hiện, tức là mỗi đầu vào phải biến đổi để chuyển đổi trạng thái.

Điều này chỉ xảy ra khi hai đầu vào chuyển đổi qua 0 sang 1. Cổng 7400 là 2 cổng NAND đầu vào tuy nhiên 3 cổng NAND đầu vào 7410 IC, 4 cổng NAND đầu vào 7420 và 8 cổng NAND đầu vào 7430 cũng có thể được mua dễ dàng từ thị trường .

Về 7430, 8 cổng đầu vào của nó sẽ chỉ chuyển đổi trạng thái khi mỗi một trong 8 đầu vào là 1 hoặc 0.

Khi 8 đầu vào của 7430 là 1,1,1,1,1,1,1,0 thì đầu ra sẽ tiếp tục là 1. Sự thay đổi trạng thái sẽ không xảy ra miễn là tất cả 8 đầu vào không có lôgic giống nhau .

Nhưng ngay khi đầu vào cuối cùng thay đổi từ 0 thành 1, đầu ra sẽ thay đổi từ 1 thành 0. Kỹ thuật gây ra 'thay đổi trạng thái' là một khía cạnh quan trọng để hiểu chức năng của mạch logic.

Số lượng chân mà một IC logic thường có là 14 hoặc 16. Một 7400 bao gồm bốn cổng NAND, với 2 chân đầu vào và 1 chân đầu ra cho mỗi cổng, và cũng có một cặp chân cho các đầu vào cấp nguồn, chân 14 và chốt 7.

Họ IC 7400

Các thành viên khác của dòng 7400 có thể có số lượng chân đầu vào cao hơn như 3 cổng NAND đầu vào, 4 cổng NAND đầu vào và cổng NAND 8 đầu vào có nhiều tùy chọn kết hợp đầu vào hơn cho mỗi cổng. Ví dụ, IC 7410 là một biến thể của 3 cổng NAND đầu vào hoặc một 'Ba cổng NAND 3 đầu vào'.

IC 7420 là một biến thể của 4 cổng NAND đầu vào và còn được gọi là 'Cổng NAND 4 đầu vào kép' trong khi IC 7430 là một thành viên có 8 đầu vào và được gọi là cổng NAND 8 đầu vào.

Kết nối cổng NAND cơ bản

Mặc dù IC 7400 chỉ có cổng NAND, nhưng có thể kết nối các cổng NAND theo một số cách.

Điều này cho phép chúng tôi chuyển đổi chúng thành các dạng cổng khác như:
(1) biến tần hoặc cổng 'KHÔNG'
(2) cổng AND
(3) một cổng HOẶC
(4) Cổng NOR.

IC 7402 giống với 7400 mặc dù được tạo thành từ 4 cổng NOR. Tương tự như NAND là sự kết hợp của 'NOT cộng với AND', NOR là sự kết hợp của 'NOT cộng với OR'.

7400 là một vi mạch cực kỳ thích ứng có thể được tìm thấy từ phạm vi sau của các mạch trong hướng dẫn ứng dụng.

Để giúp bạn nắm bắt đầy đủ chức năng của cổng NAND, bảng TRUTH được trình bày ở trên cho cổng NAND 2 đầu vào.

Bảng sự thật tương đương có thể được đánh giá cho bất kỳ cổng logic nào. Bảng sự thật cho 8 cổng đầu vào như 7430 có phần phức tạp hơn.

Cách kiểm tra cổng NAND

Để kiểm tra IC 7400, bạn có thể cấp nguồn qua các chân 14 và 7. Giữ chân 1 và 2 được kết nối với nguồn dương, điều này sẽ hiển thị đầu ra là 0.

Tiếp theo, không thay đổi kết nối chân 2, hãy kết nối chân 1 với 0 vôn. Điều này sẽ cho phép các đầu vào trở thành 1, 0. Điều này sẽ làm cho đầu ra chuyển thành 1, làm sáng đèn LED. Bây giờ, chỉ cần hoán đổi kết nối chân 1 và chân 2, sao cho Đầu vào trở thành 0, 1, điều này sẽ chuyển đầu ra thành logic 1, tắt đèn LED.

Trong bước cuối cùng, kết nối cả hai chân đầu vào 1 và 2 với đất hoặc 0 volt để Đầu vào ở mức logic 0, 0. Điều này sẽ lại chuyển đầu ra thành mức logic cao hoặc 1, bật đèn LED. Sự phát sáng của đèn LED biểu thị mức logic 1.

Khi đèn LED TẮT, điều này cho thấy mức logic 0. Việc phân tích có thể được lặp lại cho các cổng B, C và D.

Lưu ý: mỗi mạch được chứng minh ở đây hoạt động với điện trở 1 / 4W 5% - tất cả các tụ điện thường được đánh giá là 25V.

Nếu một mạch không hoạt động, bạn có thể xem xét các kết nối, khả năng IC bị lỗi có thể rất khó xảy ra so với việc kết nối sai các chân. Các kết nối này của cổng NAND được hiển thị bên dưới có thể là cơ bản nhất và hoạt động bằng cách chỉ sử dụng 1 cổng của 7400.

1) Cổng KHÔNG từ Cổng NAND

Khi các chân đầu vào a của cổng NAND được nối tắt với nhau, mạch sẽ hoạt động giống như một bộ nghịch lưu, nghĩa là logic đầu ra luôn hiển thị ngược lại với đầu vào.

Khi các chân đầu vào bị ngắn mạch của cổng được kết nối với 0V, đầu ra sẽ chuyển thành 1 và ngược lại. Bởi vì cấu hình 'NOT' cung cấp một phản hồi đối lập giữa đầu vào và chân đầu ra, do đó có tên là cổng NOT. Cụm từ này thực sự là một cụm từ thích hợp về mặt kỹ thuật.

2) Tạo Cổng VÀ từ Cổng NAND

Vì cổng NAND cũng là một loại cổng 'KHÔNG VÀ', do đó, trong trường hợp cổng 'KHÔNG' được đưa vào sau cổng NAND, mạch chuyển thành cổng 'KHÔNG KHÔNG VÀ'.

Một vài lần phủ định tạo ra một số dương (một khái niệm cũng phổ biến trong các khái niệm toán học). Mạch bây giờ đã trở thành một cổng 'VÀ' như hình trên.

3) Tạo Cổng HOẶC từ Cổng NAND

Chèn một cổng NOT trước mỗi đầu vào cổng NAND sẽ tạo ra một cổng OR như đã trình bày ở trên. Đây thường là cổng OR 2 đầu vào.

4) Tạo Cổng NOR từ Cổng NAND

Trong thiết kế trước, chúng tôi đã tạo một cổng OR từ các cổng NAND. Trên thực tế, một cổng NOR sẽ trở thành một cổng KHÔNG HOẶC khi chúng ta thêm một cổng NOT ngay sau một cổng OR như hình trên.

5) Kiểm tra trình độ logic

Mạch đã kiểm tra mức logic này có thể được tạo ra thông qua một cổng 7400 NAND duy nhất như một cổng biến tần hoặc cổng NOT để chỉ thị mức logic. Một vài đèn LED màu đỏ được sử dụng để phân biệt các mức logic trên LED 1 và LED 2.

Chân LED dài hơn sẽ trở thành cực âm hoặc chân âm của LED. Khi đầu vào ở mức logic 1 hoặc CAO, đèn LED 1 sáng tự nhiên.

Chân 3 là chân đầu ra đối diện với đầu vào ở mức logic 0, điều này làm cho đèn LED 2 ở trạng thái TẮT. Khi đầu vào nhận mức logic 0, LED 1 tự nhiên TẮT, nhưng LED 2 bây giờ phát sáng do phản ứng ngược lại của cổng.

6) BẢNG BISTABLE (S.R. FLIP-FLOP)

Mạch này sử dụng một vài cổng NAND được ghép chéo, để tạo thành mạch chốt có thể phân biệt S-R.

Các đầu ra được đánh dấu là Q và 0. Dòng phía trên Q có nghĩa là KHÔNG. 2 đầu ra Q và 0 hoạt động giống như phần bổ sung của nhau. Có nghĩa là, khi Q đạt mức logic 1, Q chuyển sang 0 khi Q bằng 0, Q chuyển 1.

Mạch có thể được kích hoạt thành cả 2 trạng thái ổn định thông qua một xung đầu vào thích hợp. Về cơ bản, điều này cho phép mạch có tính năng 'bộ nhớ' và tạo điều này thành chip lưu trữ dữ liệu 1 bit (một chữ số nhị phân) siêu dễ dàng.

Hai đầu vào có nhãn hiệu S và R hoặc Đặt và Đặt lại, do đó mạch này thường được gọi là S.R.F.F. ( Đặt Reset Flip-Flop ). Mạch này có thể khá hữu ích và nó được áp dụng trong một số mạch.

MÁY PHÁT SÓNG CHỮ NHẬT S-R FLIP-FLOP

Mạch SR Flip-Flop có thể được cấu hình để hoạt động giống như một máy phát sóng vuông. Nếu F.F. được áp dụng với sóng hình sin, giả sử từ nguồn điện xoay chiều 12V từ máy biến áp, với dải cực đại tối thiểu 2 vôn đến dải cao nhất, đầu ra sẽ phản hồi bằng cách tạo ra sóng vuông có đỉnh đến đỉnh tương đương với điện áp Vcc.

Các sóng vuông này có thể là hình dạng vuông hoàn hảo do thời gian lên xuống của vi mạch cực nhanh. Đầu ra của biến tần hoặc cổng NOT cấp nguồn cho đầu vào R dẫn đến việc tạo các đầu vào BẬT / TẮT bổ sung trên các đầu vào R và S của mạch.

8) CHUYỂN ĐỔI LIÊN HỆ BOUNCE ELIMINATOR

Trong mạch này, S-R FLIP-FLOP có thể được xem như một bộ khử dội lại tiếp điểm của công tắc.

Bất cứ khi nào các tiếp điểm của công tắc được đóng lại thì thường tiếp theo là các tiếp điểm sẽ nảy nhanh một vài lần giữa các tiếp điểm do ứng suất cơ học và áp suất.

Điều này chủ yếu dẫn đến việc tạo ra các gai giả, có thể gây nhiễu và hoạt động thất thường của mạch.

Mạch trên loại bỏ khả năng này. Khi các tiếp điểm đóng ban đầu, nó sẽ khóa mạch và do đó, nhiễu do tiếp xúc nảy không tạo ra bất kỳ hiệu ứng nào trên flip-flop.

9) ĐỒNG HỒ HƯỚNG DẪN

Đây là một biến thể khác của mạch tám. Để thử nghiệm với các mạch như bộ cộng một nửa hoặc các mạch logic khác, thực sự cần thiết phải có khả năng phân tích mạch vì nó hoạt động với một xung duy nhất tại một thời điểm. Điều này có thể đạt được bằng cách áp dụng đồng hồ vận hành bằng tay.

Bất cứ khi nào công tắc được bật, một bộ kích hoạt đơn lẻ sẽ bật lên ở đầu ra. Mạch hoạt động cực tốt với bộ đếm nhị phân. Bất cứ khi nào công tắc được bật, chỉ một xung duy nhất tại một thời điểm được phép xảy ra do tính năng chống trả lại của mạch, cho phép đếm tiến trình một lần kích hoạt tại một thời điểm.

10) S-R FLIP-FLOP VỚI BỘ NHỚ

Mạch này được thiết kế bằng cách sử dụng S-R Flip-Flop cơ bản. Đầu ra được xác định bởi đầu vào cuối cùng. D cho biết đầu vào DATA.

Một xung 'cho phép' trở nên cần thiết để kích hoạt các cổng B và C. Q tạo thành mức logic giống hệt như D, Có nghĩa là điều này giả định giá trị của D và tiếp tục ở trong điều kiện này (xem hình 14).

Số pin không được đưa ra vì lợi ích đơn giản. Tất cả 5 cổng đều là 2 NAND đầu vào, cần một vài 7400. Sơ đồ trên chỉ biểu thị một mạch logic, nhưng có thể nhanh chóng chuyển đổi thành sơ đồ mạch.

Điều này sắp xếp hợp lý các sơ đồ bao gồm một lượng lớn cổng logic hoạt động với. Tín hiệu kích hoạt có thể là một xung từ 'mạch đồng hồ thủ công' đã được giải thích trước đây.

Mạch hoạt động bất cứ khi nào tín hiệu 'ĐỒNG HỒ' được áp dụng, đây thường là nguyên tắc cơ bản được sử dụng trong tất cả các ứng dụng liên quan đến máy tính. Một vài mạch được giải thích ở trên có thể được chế tạo chỉ bằng hai IC 7400 được đấu nối với nhau.

11) FLIP-FLOP ĐƯỢC ĐIỀU KHIỂN ĐỒNG HỒ

Đây thực sự là một loại khác của flip flop SR có bộ nhớ. Đầu vào dữ liệu được điều chỉnh bằng tín hiệu đồng hồ, đầu ra thông qua S-R Flip-Flop cũng được điều chỉnh bởi đồng hồ.

Flip-Flop này hoạt động tốt giống như một thanh ghi lưu trữ. Đồng hồ thực sự là một bộ điều khiển chính cho chuyển động đầu vào và đầu ra của các xung.

12) BỘ CHỈ SỐ VÀ PHÁT HIỆN TỐC ĐỘ CAO

Mạch đặc biệt này được thiết kế bằng S-R Flip -Flop và quen với việc cảm nhận và hiển thị một xung cụ thể trong mạch logic.

Xung này chốt mạch, đầu ra sau đó được đưa vào đầu vào biến tần làm đèn LED đỏ phát sáng.

Mạch tiếp tục ở trạng thái cụ thể này cho đến khi nó bị loại bỏ bằng cách chuyển đổi công tắc đơn cực, công tắc đặt lại .

13) 'SNAP!' CHỈ SỐ

Mạch này cho thấy cách sử dụng S-R Flip -Flop theo một cách khác. Đây, hai dép tông được kết hợp thông qua 7 cổng NAND.

Lý thuyết cơ bản trong mạch này là ứng dụng của flip-flops S-R và các dòng INHIBIT. SI và S2 tạo thành các công tắc điều khiển các flip-flops.

Thời điểm nắp lật chốt, đèn LED có liên quan sẽ BẬT và bảng lật bổ sung được ngăn không cho chốt. Khi công tắc ở dạng nút nhấn, việc nhả nút sẽ gây ra sự cố lại mạch. Các điốt được sử dụng là 0A91 hoặc bất kỳ điốt nào khác sẽ làm như 1N4148.

• Các cổng A, B, C tạo thành sân khấu cho S1 và LED 1.
• Cổng D, E, F tạo thành vùng hiển thị cho S2 và LED 2.
• Cổng G xác nhận rằng các dòng INHIBIT và INHIBIT hoạt động giống như các cặp bổ sung.

14) TẦN SỐ THẤP TẦN SỐ AUDIO OSCILLATOR

Mạch sử dụng hai cổng NAND được kết nối như bộ nghịch lưu và ghép nối chéo để tạo thành một bộ điều khiển đa vi mạch đáng kinh ngạc.

Tần số có thể được thay đổi bằng cách tăng giá trị của CI và C2 (tần số thấp hơn) hoặc giảm giá trị của C1 và C2 (tần số cao hơn). Như tụ điện đảm bảo kết nối cực đúng.

Mạch mười lăm, mười sáu và mười bảy cũng là loại dao động tần số thấp được tạo ra từ mạch mười bốn. Tuy nhiên, trong các mạch này, đầu ra được cấu hình để làm cho đèn LED nhấp nháy.

Chúng ta có thể quan sát thấy rằng tất cả các mạch này giống nhau khá chặt chẽ. Tuy nhiên, trong mạch này nếu đèn LED được sử dụng ở đầu ra sẽ khiến đèn LED nhấp nháy với tốc độ rất nhanh mà mắt chúng ta hầu như không thể phân biệt được do tầm nhìn liên tục. Nguyên tắc này được sử dụng trong máy tính bỏ túi .

15) MÁY SÀN LED TWIN

Ở đây chúng tôi kết hợp một vài cổng NAND để tạo ra một bộ dao động tần số rất thấp. Các thiết kế điều khiển hai đèn LED đỏ làm cho đèn LED nhấp nháy với chuyển đổi BẬT TẮT thay thế.

Mạch hoạt động với hai cổng NAND, hai cổng còn lại của IC có thể được sử dụng thêm trong cùng một mạch. Các giá trị tụ điện khác nhau có thể được sử dụng cho mạch thứ hai này để tạo ra một giai đoạn đèn LED nháy thay thế. Tụ điện có giá trị cao hơn sẽ làm cho đèn LED nhấp nháy chậm hơn và ngược lại.

16) PHẠM VI LED ĐƠN GIẢN

Thiết kế cụ thể này được tạo ra từ mạch mười lăm hoạt động giống như một kính nhấp nháy công suất thấp. Mạch trên thực tế là tốc độ cao Đèn flash LED . Đèn LED đỏ nhấp nháy nhanh nhưng mắt phải vật lộn để phân biệt các nhấp nháy cụ thể (do tầm nhìn liên tục).

Ánh sáng đầu ra không thể được mong đợi là quá mạnh, có nghĩa là kính nhấp nháy chỉ có thể hoạt động tốt hơn khi trời tối chứ không phải vào ban ngày.

Các điện trở biến đổi dạng ganged được sử dụng để thay đổi tần số của nhấp nháy sao cho kính vuốt ve có thể dễ dàng điều chỉnh cho bất kỳ tỷ lệ nhấp nháy mong muốn.

Kính hiển vi hoạt động rất tốt ở tần số cao hơn bằng cách sửa đổi giá trị tụ điện định thời. Đèn LED thực sự là một diode có thể hỗ trợ các tần số rất cao một cách dễ dàng. Chúng tôi khuyến nghị rằng nó có thể được áp dụng để chụp ảnh tốc độ cực cao thông qua mạch này.

17) BỘ LƯU LƯỢNG SCHMITT HYSTERESIS THẤP

Chức năng hai cổng NAND có thể được cấu hình giống như một Kích hoạt Schmitt để tạo ra thiết kế cụ thể này. Để thử nghiệm với mạch này, bạn có thể muốn tinh chỉnh R1 được định vị cho hiệu ứng trễ .

18) BỘ GIÁM SÁT TẦN SỐ CƠ BẢN

Mạch này được thiết kế như một bộ dao động điều khiển bằng tinh thể. Một cặp cổng được nối dây như bộ nghịch lưu, các điện trở cung cấp lượng phân cực chính xác cho các cổng liên kết. Cổng thứ 3 được cấu hình giống như một 'bộ đệm' ngăn quá tải giai đoạn dao động.

Hãy nhớ rằng khi một tinh thể được sử dụng trong mạch cụ thể này, nó sẽ dao động ở tần số cơ bản của nó, nghĩa là, nó sẽ không dao động ở tần số hài hoặc âm bội của nó.

Trong trường hợp mạch hoạt động ở tần số giảm đáng kể so với ước tính, có nghĩa là tần số tinh thể đang hoạt động ở mức âm bội. Nói cách khác, nó có thể đang hoạt động với một số tần số cơ bản.

19) THIẾT BỊ GỬI HAI BIT

Mạch này tạo thành một bộ giải mã hai bit đơn giản. Các đầu vào nằm trên dòng A và B, các đầu ra nằm trên dòng 0, 1, 2, 3.

Đầu vào A có thể là mức logic 0 hoặc 1. Đầu vào B có thể là mức logic 0 hoặc 1. Nếu cả A và B đều được áp dụng với mức logic 1, thì đây sẽ trở thành số nhị phân của 11 bằng với hàm số 3 và đầu ra trên dòng 3 cao'.

Tương tự, A, 0 B, 0 dòng đầu ra 0. Số lượng cao nhất dựa trên số lượng đầu vào. Bộ đếm lớn nhất sử dụng 2 đầu vào là 22 - 1 = 3. Có thể mở rộng mạch hơn nữa, ví dụ nếu bốn đầu vào được sử dụng A, B, C và D, trong trường hợp đó, số cao nhất sẽ là 24 - 1 = 15 và đầu ra là từ 0 đến 15.

20) MẠCH GHÉP NHẠY CẢM ẢNH

Đây là một đơn giản mạch dựa trên bộ tách sóng quang sử dụng một vài cổng NAND để kích hoạt hành động chốt được kích hoạt trong bóng tối.

Khi ánh sáng xung quanh cao hơn ngưỡng đã đặt, đầu ra vẫn không bị ảnh hưởng và ở mức logic bằng không. Khi bóng tối giảm xuống dưới ngưỡng đã đặt, điện thế ở đầu vào của cổng NAND sẽ chuyển nó về mức logic cao, do đó sẽ chốt đầu ra thành mức logic cao vĩnh viễn.

Loại bỏ diode sẽ loại bỏ tính năng chốt và bây giờ các cổng hoạt động song song với các phản ứng ánh sáng. Có nghĩa là đầu ra luân phiên tăng Cao và THẤP để đáp ứng với cường độ ánh sáng trên bộ tách sóng quang.

21) THIẾT BỊ OSCILLATOR ÂM THANH TWIN TONE

Thiết kế tiếp theo cho thấy cách xây dựng một dao động hai âm sử dụng hai cặp cổng NAND. Hai tầng dao động được cấu hình bằng cách sử dụng cổng NAND này, một tầng có tần số cao sử dụng 0,22 µF, trong khi tầng kia với bộ dao động tần số thấp tụ điện 0,47 uF.

Các dao động kết hợp với nhau theo cách mà dao động tần số thấp biến đổi thành dao động tần số cao. Điều này tạo ra một đầu ra âm thanh cong vênh âm thanh dễ chịu và thú vị hơn so với âm đơn được tạo ra bởi bộ dao động 2 cửa.

22) MÀN HÌNH ĐỒNG HỒ CRYSTAL

Đây là một mạch dao động dựa trên tinh thể để sử dụng với L.S.I. IC xung nhịp 'chip' cho cơ sở 50 Hz. Đầu ra được điều chỉnh ở 500 kHz, do đó, để có được 50 Hz, đầu ra này cần được kết nối với bốn 7490 I.C theo cách phân tầng. Mỗi 7490 sau đó chia đầu ra tiếp theo cho 10 để tạo ra phép chia tổng là 10.000.

Điều này cuối cùng tạo ra đầu ra bằng 50 Hz (500.000 10 ÷ 10 ÷ 10+ 10 = 50). Tham chiếu 50 Hz thường được lấy từ đường dây chính nhưng sử dụng mạch này cho phép đồng hồ độc lập với đường dây chính và cũng có được cơ sở thời gian 50 Hz chính xác như nhau.

23) CHUYỂN ĐỔI OSCILLATOR

Mạch này được tạo thành từ một bộ tạo âm sắc và một giai đoạn chuyển mạch. Bộ tạo âm hoạt động không ngừng, nhưng không có bất kỳ loại đầu ra nào trên tai nghe.

Tuy nhiên, ngay khi logic 0 xuất hiện ở cổng đầu vào A, nó sẽ đảo cổng A thành logic 1. Logic 1 mở cổng B và tần số âm thanh được phép đến tai nghe.

Mặc dù một tai nghe pha lê nhỏ được sử dụng ở đây, điều này vẫn có thể tạo ra âm thanh lớn đáng kinh ngạc. Mạch có thể được áp dụng giống như một bộ rung có tính năng bên cạnh một đồng hồ báo thức điện tử I.C.

24) THIẾT BỊ PHÁT HIỆN ĐIỆN ÁP LỖI

Mạch này được thiết kế để hoạt động như một bộ dò pha thông qua bốn cổng NAND. Bộ dò pha phân tích hai đầu vào và tạo ra điện áp lỗi tỷ lệ với sự khác biệt giữa hai tần số đầu vào.

Đầu ra của máy dò chuyển đổi tín hiệu thông qua mạng RC bao gồm điện trở 4k7 và tụ điện 0,47uF để tạo ra điện áp lỗi DC. Mạch dò pha hoạt động cực kỳ hiệu quả trong một P.L.L. các ứng dụng (vòng khóa pha).

Sơ đồ trên cho thấy một sơ đồ khối của một P.L.L. mạng lưới. Điện áp lỗi tạo ra bởi bộ tách sóng pha được tăng cường để điều chỉnh tần số đa bộ điều khiển của V.C.O. (bộ dao động điều khiển điện áp).

P.L.L. là một kỹ thuật cực kỳ hữu ích và rất hiệu quả trong giải điều chế F.M ở 10,7 MHz (radio) hoặc 6 MHz (âm thanh TV) hoặc để thiết lập lại sóng mang phụ 38 KHz trong bộ giải mã ghép kênh âm thanh nổi.

25) Bộ suy giảm RF

Thiết kế kết hợp 4 cổng NAND và áp dụng chúng trong chế độ chopper để điều khiển cầu diode.

Cầu diode chuyển đổi để cho phép dẫn RF hoặc để chặn RF.

Bao nhiêu RF được phép qua kênh cuối cùng được xác định bởi tín hiệu gating. Các điốt có thể là bất kỳ điốt silicon tốc độ cao nào hoặc thậm chí 1N4148 của riêng chúng tôi sẽ hoạt động (xem sơ đồ 32).

26) CHUYỂN ĐỔI TẦN SỐ THAM KHẢO

Mạch hoạt động với năm cổng NAND để phát triển công tắc 2 tần số. Ở đây, một mạch chốt bistable được sử dụng cùng với một công tắc cực đơn để vô hiệu hóa hiệu ứng khử nhiễu từ công tắc SPDT. Đầu ra cuối cùng có thể là f1 hoặc f2, tùy thuộc vào vị trí của SPDT.

27) KIỂM TRA DỮ LIỆU HAI BIT

Mạch này hoạt động với khái niệm loại máy tính và có thể được sử dụng để tìm hiểu các chức năng logic cơ bản phát sinh trong máy tính, dẫn đến lỗi.

Kiểm tra lỗi được thực hiện với việc bổ sung một bit bổ sung (chữ số nhị phân) trong 'từ' để số tiền cuối cùng xuất hiện trong 'từ' máy tính luôn là số lẻ hoặc chẵn.

Kỹ thuật này được gọi là 'KIỂM TRA PHỤ HUYNH'. Mạch kiểm tra tính chẵn lẻ hoặc chẵn lẻ cho 2 bit. Chúng ta có thể thấy rằng thiết kế khá giống với mạch dò lỗi pha.

28) MẠCH BỔ SUNG NỬA CHÍNH

Mạch này sử dụng bảy cổng NAND để tạo ra một nửa mạch cộng . A0, B0 tạo thành đầu vào chữ số nhị phân. S0, C0 biểu diễn dòng tổng và dòng mang. Để có thể tìm hiểu các loại mạch này hoạt động như thế nào, hãy tưởng tượng cách toán cơ bản được giáo dục cho trẻ em. Bạn có thể tham khảo Bảng SỰ THẬT của bộ cộng một nửa bên dưới.

• 0 và 0 là 0
• Tôi và 0 là tôi tổng 1 mang 0.
• 0 và 1 là tôi tổng 1 mang 0.
• Tôi và tôi là 10 tổng 0 mang 1.

1 0 không nên bị nhầm là 'ten' thay vì nó được phát âm là 'một số 0' và tượng trưng cho 1 x 2 ^ 1 + (0 x 2 ^ 0). Hai nửa toàn bộ mạch bộ cộng ngoài cổng 'OR' tạo ra một mạch bộ cộng đầy đủ.

Trong sơ đồ sau đây A1 và B1 là các chữ số nhị phân, C0 là giá trị mang từ giai đoạn trước, S1 trở thành tổng, C1 là giá trị mang sang giai đoạn tiếp theo.

29) BỔ SUNG NỬA CỔNG NỬA

Mạch này và các mạch tiếp theo bên dưới được cấu hình chỉ sử dụng cổng NOR. IC 7402 đi kèm với bốn cổng NOR 2 đầu vào.

Bộ cộng một nửa hoạt động với sự trợ giúp của năm cổng NOR như được mô tả ở trên.

Các dòng đầu ra:

30) BỘ THÊM ĐẦY ĐỦ CỦA NOR GATE

Thiết kế này mô tả một mạch bộ cộng đầy đủ sử dụng một cặp bộ cộng nửa cổng NOR cùng với một vài cổng NOR phụ. Mạch hoạt động với tổng cộng 12 cổng NOR và cần ở cả 3nos của 7402 I.C.s. Các dòng đầu ra là:

Nhập dòng A, B và K.

K thực sự là chữ số chuyển tiếp từ dòng trước đó. Quan sát rằng đầu ra được thực hiện bằng một vài cổng NOR tương đương với một cổng OR duy nhất. Mạch giải quyết trở lại hai bộ cộng nửa ngoài cổng OR. Chúng tôi có thể so sánh điều này với các mạch đã thảo luận trước đây của chúng tôi.

31) ĐẦU VÀO TÍN HIỆU ĐƠN GIẢN

Một cơ bản kim phun tín hiệu có thể được sử dụng để kiểm tra lỗi thiết bị âm thanh hoặc các vấn đề liên quan đến tần số khác, có thể được tạo bằng cách sử dụng hai cổng NAND. Thiết bị sử dụng điện áp 4,5V thông qua 3nos của các tế bào AAA 1,5V mắc nối tiếp (xem sơ đồ 42).

Một mạch phun tín hiệu khác có thể được xây dựng như hình dưới đây bằng cách sử dụng một nửa IC 7413. Điều này đáng tin cậy hơn vì nó sử dụng trình kích hoạt Schmitt làm trình điều khiển đa

32) BỘ KHUẾCH ĐẠI ĐƠN GIẢN

Một cặp cổng NAND được thiết kế như bộ biến tần có thể được nối dây theo chuỗi để phát triển bộ khuếch đại âm thanh đơn giản . Điện trở 4k7 được sử dụng để tạo ra phản hồi tiêu cực trong mạch, mặc dù điều này không giúp loại bỏ tất cả các biến dạng.

Đầu ra bộ khuếch đại có thể được sử dụng với bất kỳ loa nào được xếp hạng ở mức 25 đến 80 ôm. Một loa 8 Ohm có thể được thử mặc dù điều đó có thể làm cho IC trở nên ấm hơn rất nhiều.

Giá trị thấp hơn cho 4k7 cũng có thể được thử nhưng điều đó có thể dẫn đến âm lượng thấp hơn ở đầu ra.

33) ĐỒNG HỒ TỐC ĐỘ THẤP

Ở đây một bộ kích hoạt Schmitt được sử dụng cùng với một bộ dao động tần số thấp, các giá trị RC xác định tần số của mạch. Tần số của đồng hồ là khoảng 1 Hz hoặc 1 xung mỗi giây.

34) Mạch chuyển mạch cảm ứng cổng NAND

Chỉ cần một vài NAND có thể được sử dụng để tạo rơ le vận hành cảm ứng công tắc điều khiển như hình trên. Cấu hình cơ bản giống như kiểu lật RS được giải thích trước đó, kích hoạt đầu ra của nó để phản ứng với hai miếng cảm ứng ở đầu vào của chúng. Chạm vào Touch pad 1 làm cho đầu ra tăng cao kích hoạt giai đoạn trình điều khiển rơ le, để tải được kết nối được BẬT.

Khi chạm vào bàn phím cảm ứng phía dưới, nó sẽ đặt lại đầu ra và đưa nó trở về mức logic 0. Hành động này sẽ TẮT người lái xe tiếp sức và tải trọng.

35) Điều khiển PWM bằng một Cổng NAND duy nhất

Cổng NAND cũng có thể được sử dụng để đạt được đầu ra được điều khiển PWM hiệu quả từ tối thiểu đến tối đa.

Cổng NAND được hiển thị ở bên trái thực hiện hai việc, nó tạo ra tần số cần thiết và cũng cho phép người dùng thay đổi thời gian BẬT và thời gian TẮT của các xung tần số riêng biệt thông qua hai điốt điều khiển thời gian sạc và xả của tụ điện C1.

Các điốt tách biệt hai tham số và cho phép điều khiển sạc và xả C1 riêng biệt thông qua các điều chỉnh nồi.

Điều này cho phép PWM đầu ra được kiểm soát một cách độc lập thông qua các điều chỉnh nồi. Thiết lập này có thể được sử dụng để điều khiển tốc độ động cơ DC một cách chính xác với các thành phần tối thiểu.

Bộ nhân đôi điện áp sử dụng Cổng NAND

Cổng NAND cũng có thể được áp dụng để tạo hiệu quả mạch nghi ngờ điện áp như được trình bày ở trên. Nand N1 được cấu hình như một bộ tạo xung nhịp hoặc bộ tạo tần số. Tần số được củng cố và đệm thông qua 3 cổng Nand còn lại được đấu dây song song.

Sau đó, đầu ra được đưa đến bộ nghi ngờ điện áp tụ điện diode hoặc giai đoạn nhân để cuối cùng thực hiện thay đổi mức điện áp 2X ở đầu ra. Ở đây 5V được tăng gấp đôi thành 10V, tuy nhiên mức điện áp khác tối đa lên đến 15V và cũng được sử dụng để nhân điện áp cần thiết.

Biến tần 220V sử dụng Cổng NAND

Nếu bạn đang nghĩ cổng NAND chỉ có thể được sử dụng để tạo mạch điện áp thấp, bạn có thể đã nhầm. Một IC 4011 duy nhất có thể nhanh chóng được áp dụng để tạo ra một Biến tần 12V sang 220V như được trình bày ở trên.

Cổng N1 cùng với các phần tử RC tạo thành bộ dao động 50 Hz cơ bản. Các bộ phận RC phải được lựa chọn thích hợp để có được tần số 50 Hz hoặc 60 Hz dự kiến.

N2 đến N4 được sắp xếp như bộ đệm và bộ nghịch lưu để đầu ra cuối cùng ở các chân của bóng bán dẫn tạo ra dòng chuyển đổi luân phiên cho tác động kéo đẩy cần thiết trên máy biến áp thông qua bộ thu bóng bán dẫn.

Piezo Buzzer

Vì cổng NAND có thể được cấu hình như bộ tạo dao động hiệu quả, nên các ứng dụng liên quan là rất lớn. Một trong số này là piezo buzzer , có thể được chế tạo bằng một IC 4011 duy nhất.

Bộ dao động cổng NAND có thể được tùy chỉnh để thực hiện nhiều ý tưởng mạch khác nhau. Bài đăng này vẫn chưa hoàn thành và sẽ được cập nhật với nhiều thiết kế cổng NAND hơn khi thời gian cho phép. Nếu bạn có điều gì đó thú vị liên quan đến mạch cổng NAND, vui lòng cho chúng tôi biết phản hồi của bạn sẽ được đánh giá rất cao.