Bài 1: Khảo sát cổng logic

Phoøng thí nghieäm Ñieän Töû Xung Soá Taøi lieäu thí nghieäm Soá Hoï teân:.......................................... Lôùp:............................................... Nhoùm: ........................................... Baøn soá: .......................................... BAØI 1 KHAÛO SAÙT COÅNG LOGIC › MUÏC ÑÍCH VAØ YEÂU CAÀU THÍ NGHIEÄM Giuùp sinh vieân baèng thöïc nghieäm khaûo saùt : • Khaûo saùt möùc logic. • Khaûo saùt caùc loaïi coång cô baûn. • Khaûo saùt caáu truùc cuûa moät soá coång cô baûn • Khaûo saùt moät soá maïch logic öùng duïng thoâng thöôøng. • Khaûo saùt moät soá tính chaát cô baûn cuûa hoï vi maïch TTL, CMOS. › THIEÁT BÒ SÖÛ DUÏNG 1. Thieát bò chính cho thí nghieäm ñieän töû soá DTS21. 2. Dao ñoäng kyù 3 tia. 3. Khoái thí nghieäm DM- 201. 4. Daây noái. PHAÀN I : CÔ SÔÛ LYÙ THUYEÁT Phaàn naøy nhaèm toùm löôïc nhöõng vaán ñeà lyù thuyeát thaät caàn thieát phuïc vuï cho baøi thí nghieäm vaø caùc caâu hoûi chuaån bò ñeå sinh vieân phaûi ñoïc kyõ vaø traû lôøi tröôùc ôû nhaø. Nhöõng thoâng soá quan troïng cuûa vi maïch soá laø: möùc logic, treã truyeàn ñaït, coâng suaát, ñoä oån ñònh nhieãu, khaû naêng maéc taûi vaøo, ra (Fanin, Fanout) Moät soá coâng ngheä cheá taïo vi maïch soá: hoï PMOS, NMOS, CMOS, ECL, IIL, TTL,... trong phaàn thí nghieäm naøy sinh vieân seõ khaûo saùt caùc coång logic chuû yeáu ôû hai hoï thoâng duïng hieän nay TTL vaø CMOS I.1. MÖÙC LOGIC. • Möùc logic laø thoâng soá quan troïng cuûa vi maïch soá, caùc döõ lieäu (thoâng tin) trong kyõthuaät soá ñöôïc maõ hoùa ôû 2 möùc logic [0] vaø [1] • Möùc Logic laø giaù trò ñieän aùp vaøo, ra quy ñònh cho caùc soá nhò phaân 0 vaø 1 • Trong thöïc teá, giaù trò ñieän aùp coù theå bieán ñoåi chuùt ít do khaû naêng cuûa caùc phaàn töû trong maïch, do söï bieán ñoåi cuûa nguoàn cung caáp, do nhieät ñoä vaø moät soá thoâng soá khaùc. Thoâng thöôøng caùc nhaø cheá taïo seõ ñöa ra giaù trò lôùn nhaát vaø nhoû nhaát cuûa ñieän aùp cho pheùp ñoái vôùi möùc logic 0 vaø möùc logic 1 ÑH Kyõ Thuaät Coâng Ngheä Trang 1 Phoøng thí nghieäm Ñieän Töû Xung Soá Taøi lieäu thí nghieäm Soá • Möùc logic [0] vaø [1] töông öùng cho TTL vaø CMOS nhö sau (giaû söû raèng TTL vaø CMOS cuøng caáp nguoàn +5V) TTL CMOS LOGIC 0 LOGIC 1 Khoâng xaùc ñònh 0V 1,5V 3,5V 5,0V I.2. NHAÉC LAÏI CAÙC COÅNG LOGIC CÔ BAÛN. LOGIC 0 LOGIC 1 Khoâng xaùc ñònh 0V 0,8V 2,0V 5,0V a. Coång ÑEÄM Bieåu thöùc Boolean coù daïng: Y = A b. Coång NOT: Bieåu thöùc Boolean coù daïng: c. Coång AND: Laø coång coù ít nhaát 2 ngoõ vaøo vaø 1 ngo coù daïng: Y = A.B Y=A.BA B d. Coång NAND: LaØ coång coù ít nhaát 2 ngoõ vaøo va Boolean coù daïng: BAY .= A B Y= A Ngo Ngo Y= A.B Y= A Ngo A 0 0 1 1 Y = AA A Ngo A 0 0 1 1 ÑH Kyõ Thuaät Coâng Ngheä Baûng söï thaät õ vaøo Ngoõ ra A Y=A 0 0 Baûng söï thaät õ vaøo Ngoõ ra A Y=A 0 1 1 1 õ ra. Bieåu thöùc Boolean 1 0 Baûng söï thaät õ vaøo Ngoõ ra B Y 0 0 ø 1 ngoõ ra. Bieåu thöùc 1 0 0 0 1 1 Baûng söï thaät õ vaøo Ngoõ ra B BAY .= 0 1 1 1 0 1 1 0 Trang 2 Phoøng thí nghieäm Ñieän Töû Xung Soá Taøi lieäu thí nghieäm Soá e. Coång OR: Laø coång coù ít nhaát 2 ngoõ vaøo vaø 1 ngoõ ra. Bieåu thöùc Boolean coù daïng: Y=A+B A B Y=A+B f. Coång NOR: Laø coång coù ít nhaát 2 ngoõ vaøo vaø 1 ngoõ ra. Bieåu thöùc Boolean coù daïng: g. Coång EX-OR: LaØ coång chæ coù 2 ngoõ vaøo vaø 1 ngoõ ra. Bieåu thöùc Boolean coù daïng: Y=A⊕ B I.3. CAÙC DAÏNG MAÏCH NGOÕ RA. a. Ngoõ ra keùo leân thuï ñoäng – Passive-Pull- Up b. Ngoõ ra coät chaïm hay keùo leân tích cöïc (totempole hay active – pull – up) Öu ñieåm: toác ñoä chuyeån maïch cao (Zout nhoû) Nhöôïc ñieåm: coù khaû naêng hoûng maïch khi noái chung caùc ngoõ ra caùc coång loaïi naøy vôùi nhau c. Ngoõ ra 3 traïng thaùi: Traïng thaùi 0, traïng thaùi 1, traïng thaùi trôû khaùng cao (HiZ) Baûng söï thaät Ngoõ vaøo Ngoõ ra A B Y=A+B 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 OUT Rc Vcc OUT Rc Vcc Maïch logic Maïch logic Baûng söï thaät Ngoõ vaøo Ngoõ ra A B Y= BA + 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 B A Y =A⊕B Baûng söï thaät Ngoõ vaøo Ngoõ ra A B Y=A⊕B 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 Y A B = B+A ÑH Kyõ Thuaät Coâng Ngheä Trang 3 Phoøng thí nghieäm Ñieän Töû Xung Soá Taøi lieäu thí nghieäm Soá Sô ñoà taàng ra cuoái cuõng gioáng nhö taàng ra keùo leân tích cöïc ôû phaàn b, trong ñoù 2 transistor töông ñöông 2 khoùa ñieän töû, chæ khaùc laø nhôø tín hieäu ñieàu khieån coù theå taïo theâm traïng thaùi trôû khaùng cao Rc Vcc Maïch logic +5V K2 +5V K2 K1 +5V K2 K1 OUT RMaïch logic Vcceân tích cöïc ta khoâng theå noái chung caùc ngoõ ra laïi vôùi nhau bôûi vì caùch noái nhö vaäy coù theå laøm hö IC Maïch coù cöïc thu hôû coù theå ñöôïc söû duïng nhö maïch logic thoâng thöôøng baèng caùch maéc theâm R leân nguoàn. Giaù trò R phuï thuoäc vaøo taûi maéc ñaàu ra. Taûi coù theå laø caùc maïch TTL khaùc hay LED... Öu ñieåm: ñeå ñaûm baûo ñöôïc soá Fanout coù theå choïn R thích hôïp vôùi tình traïng cuûa taûi, coù theå noái chung caùc ñaàu ra vaø duøng chung moät ñieän trôû R, luùc naøy ñieåm noái chung thöïc hieän chöùc naêng AND caùc ngoõ ra. Hình b Gheùp caùc coång NOT duøng cöïc thu hôû Sô ñoà maïch ñieån hình cuûa 1 coång NAND cöïc thu hôû nhö hình beân û 1 2 E 1 2 1 2 1 2D Y +5V C 1 2 A B Khi noái chung nhieàu ñaàu ra (hình b) maïch hoaït ñoäng nhö sau: • Y = [ 1 ] khi taát caû caùc coång ñeàu coù möùc logic ra laø [ 1 ] • Y = [ 0 ] khi ít nhaát moät trong caùc coång coù möùc ra laø [ 0 ] A Y R3 VCC R1 R2 B ÑH Kyõ Thuaät Coâng Ngheä Trang 4 Zt OUT K1 d. Ngoõ ra cöïc thu hôû Ñoái vôùi caùc coång khaûo saùt coù maïch ra keùo l Phoøng thí nghieäm Ñieän Töû Xung Soá Taøi lieäu thí nghieäm Soá PHAÀN II : TIEÁN TRÌNH THÍ NGHIEÄM Sau khi ñaõ hieåu kyõ nhöõng vaán ñeà lyù thuyeát ñöôïc nhaéc laïi vaø nhaán maïnh ôû PHAÀN I, phaàn naøy bao goàm trình töï caùc böôùc phaûi tieán haønh taïi phoøng thí nghieäm. II.1. KHAÛO SAÙT MÖÙC LOGIC CUÛA DATA SWITCHES: 1. Noái daây nhö hình 1 (Ñöôøng keû ñaäm laø daây noái) Löu yù: Ñieän trôû 1K ñaõ noái saün beân trong maïch. Hình 1.1 LS1[1] [0] A 1k LED1 2. Caùc böôùc thöïc hieän: Böôùc 1: Thay ñoåi DataSwitches (LS1) laàn löôït ôû 2 vò trí [0] vaø [1] Böôùc 2: Quan saùt LED1. Ghi nhaän vaøo baûng 1.1. Böôùc 3: Duøng ñoàng hoà DVM (ñaët cheá ñoä ño DC) ño möùc ñieän aùp taïi A, ghi keát quaû vaøo baûng 1.1. Baûng 1.1 Vò trí LS1 Traïng thaùi LED Ñieän aùp taïi A Kyù hieäu möùc logic [0], [1] 0 º Saùng º Taét VA = 1 º Saùng º Taét VA = II.2. KHAÛO SAÙT CAÙC COÅNG CÔ BAÛN HOÏ TTL II.2.1. Khaûo saùt coång ñaûo 1. Maûng thí nghieäm : Maûng D 1-1 (Hình 1-2) 2. Caáp nguoàn +5V cuûa nguoàn DC POWER SUPPLY cho maûng D 1-1. CA Hình 1.2 LS1[1] [0] N 1k LED1 3. Thöïc hieän noái daây nhö hình 1.2 (Ñöôøng keû ñaäm laø daây noái) 4. Caùc böôùc thöïc hieän: ÑH Kyõ Thuaät Coâng Ngheä Trang 5 Phoøng thí nghieäm Ñieän Töû Xung Soá Taøi lieäu thí nghieäm Soá Böôùc 1: Thay ñoåi möùc logic taïi ngoõ vaøo coång ñaûo (thay ñoåi LS1) laàn löôït ôû 2 vò trí [0] vaø [1], quan saùt söï thay ñoåi ôû ngoõ ra treân LED1. Ghi nhaän vaøo baûng 1.2. Böôùc 2: Duøng ñoàng hoà DVM (ñaët cheá ñoä ño DC) ño möùc ñieän aùp taïi C. Ghi keát quaû vaøo baûng 1.2 ♦ Löu yù tröôøng hôïp thaû noåi ngoõ vaøo nghóa laø khoâng noái daây N Baûng 1.2 LS1 Traïng thaùi LED Ñieän aùp VC Kyù hieäu möùc logic [0], [1] 0 º Saùng º Taét VC = 1 º Saùng º Taét VC = Thaû noåi ngoõ vaøo º Saùng º Taét VC = II.2.2. Khaûo saùt coång ñeäm cöïc thu hôû 1. Maûng thí nghieäm : Maûng D 1-1 (Hình 1-3) 2. Caáp nguoàn +5V cuûa nguoàn DC POWER SUPPLY cho maûng D 1-1. CA Hình 1.3 LS1[1] [0] N +5V R1 LR 1k LED1 3. Thöïc hieän noái daây nhö hình 1.3 (Ñöôøng keû ñaäm laø daây noái) vôùi 2 tröôøng hôïp a. Tröôøng hôïp khoâng coù daây noái N 4. Caùc böôùc thöïc hieän: Böôùc 1: Thay ñoåi möùc logic taïi ngoõ vaøo coång ñeäm (thay ñoåi LS1) laàn löôït ôû 2 vò trí [0] vaø [1], quan saùt söï thay ñoåi ôû ngoõ ra treân LED1. Böôùc 2: Ghi nhaän vaøo baûng 1.3. Baûng 1.3 LS1 Traïng thaùi LED Kyù hieäu möùc logic [0] hay [1] 0 º Saùng º Taét 1 º Saùng º Taét ÑH Kyõ Thuaät Coâng Ngheä Trang 6 Phoøng thí nghieäm Ñieän Töû Xung Soá Taøi lieäu thí nghieäm Soá b. Tröôøng hôïp coù daây noái N (theâm ñieän trôû R1 keùo leân nguoàn) 5. Caùc böôùc thöïc hieän: Böôùc 1: Thay ñoåi möùc logic taïi ngoõ vaøo coång ñeäm (thay ñoåi LS1) laàn löôït ôû 2 vò trí [0] vaø [1], quan saùt söï thay ñoåi ôû ngoõ ra treân LED1. Böôùc 2: Ghi nhaän vaøo baûng 1.4. Baûng 1. 4 LS1 Traïng thaùi LED Kyù hieäu möùc logic [0] hay [1] 0 º Saùng º Taét 1 º Saùng º Taét II.2.3. Khaûo saùt coång NAND 2 ngoõ vaøo 1. Maûng thí nghieäm : Maûng D 1-1 (Hình 1-4) 2. Caáp nguoàn +5V cuûa nguoàn DC POWER SUPPLY cho maûng D 1-1. [0] [1] LS1 C 1K 3A LS2 Hình 1.4 1 2 [0] [1] LED1 3. Thöïc hieän noái daây nhö hình 1.4 (Ñöôøng keû ñaäm laø daây noái). 4. Caùc böôùc thöïc hieän: Böôùc 1: Giöõ nguyeân LS1 = [0], thay ñoåi LS2 laàn löôït ôû 2 vò trí [0] vaø [1], quan saùt söï thay ñoåi ôû ngoõ ra treân LED1. Ghi nhaän cho töøng tröôøng hôïp. Böôùc 2: Duøng ñoàng hoà DVM (ñaët cheá ñoä ño DC) ño möùc ñieän aùp taïi C, Ghi keát quaû vaøo baûng 1.5 Böôùc 3: Giöõ nguyeân LS1 = [1], thay ñoåi LS2 laàn löôït ôû 2 vò trí [0] vaø [1], quan saùt söï thay ñoåi ôû ngoõ ra treân LED1. Ghi nhaän cho töøng tröôøng hôïp. Baûng 1. 5 LS1 LS2 Traïng thaùi LED Ñieän aùp taïi C Kyù hieäu möùc logic [ 0 ] [ 0 ] º Saùng º Taét [ 0 ] [ 1 ] º Saùng º Taét [ 1 ] [ 0 ] º Saùng º Taét [ 1 ] [ 1 ] º Saùng º Taét ÑH Kyõ Thuaät Coâng Ngheä Trang 7 Phoøng thí nghieäm Ñieän Töû Xung Soá Taøi lieäu thí nghieäm Soá II.2.4. Khaûo saùt coång NAND 2 ngoõ vaøo cöïc thu hôû 1. Maûng thí nghieäm : Maûng D 1-1 (Hình 1-5) 2. Caáp nguoàn +5V cuûa nguoàn DC POWER SUPPLY cho maûng D 1-1. [0] [1] LS1 C 1K 4A LS2 Hình 1.5 1 2 [0] [1] R1 +5V LED1 3. Thöïc hieän noái daây nhö hình 1.5 (Ñöôøng keû ñaäm laø daây noái) 4. Caùc böôùc thöïc hieän: Böôùc 1: Ñaët LS1, LS2 theo baûng, quan saùt söï thay ñoåi ôû ngoõ ra treân LED1. Ghi nhaän cho töøng tröôøng hôïp. Böôùc 1: Ghi keát quaû vaøo baûng 1.6. Baûng 1.6 LS1 LS2 Traïng thaùi LED Kyù hieäu möùc logic taïi C [ 0 ] [ 0 ] º Saùng º Taét [ 0 ] [ 1 ] º Saùng º Taét [ 1 ] [ 0 ] º Saùng º Taét [ 1 ] [ 1 ] º Saùng º Taét II.2.5. Khaûo saùt coång OR 2 ngoõ vaøo 1. Maûng thí nghieäm : Maûng D 1-1 (Hình 1-6) 2. Caáp nguoàn +5V cuûa nguoàn DC POWER SUPPLY cho maûng D 1-1. 5A [0] [1] LS1 C 1K LS2 Hình 1.6 1 2 [0] [1] LED1 3. Thöïc hieän noái daây nhö hình 1.6 (Ñöôøng keû ñaäm laø daây noái) 4. Caùc böôùc thöïc hieän: ÑH Kyõ Thuaät Coâng Ngheä Trang 8 Phoøng thí nghieäm Ñieän Töû Xung Soá Taøi lieäu thí nghieäm Soá Böôùc 1: Giöõ nguyeân LS1 = [0], thay ñoåi LS2 laàn löôït ôû 2 vò trí [0] vaø [1], quan saùt söï thay ñoåi ôû ngoõ ra treân LED1. Ghi nhaän cho töøng tröôøng hôïp. Ghi keát quaû vaøo baûng 1. 7 Böôùc 2: Giöõ nguyeân LS1 = [1], thay ñoåi LS2 laàn löôït ôû 2 vò trí [0] vaø [1], quan saùt söï thay ñoåi ôû ngoõ ra treân LED1. Ghi nhaän cho töøng tröôøng hôïp. Ghi keát quaû vaøo baûng 1. 7 Baûng 1.7 LS1 LS2 Traïng thaùi LED Kyù hieäu möùc logic taïi C [ 0 ] [ 0 ] º Saùng º Taét [ 0 ] [ 1 ] º Saùng º Taét [ 1 ] [ 0 ] º Saùng º Taét [ 1 ] [ 1 ] º Saùng º Taét II.2.6. Khaûo saùt coång EX-OR 2 ngoõ vaøo 1. Maûng thí nghieäm : Maûng D 1-1 (Hình 1-7) 2. Caáp nguoàn +5V cuûa nguoàn DC POWER SUPPLY cho maûng D 1-1. 6A [0] [1] LS1 C 1K LS2 Hình 1.7 1 2 [0] [1] LED1 3. Thöïc hieän noái daây nhö hình 1.7 (Ñöôøng keû ñaäm laø daây noái) 4. Caùc böôùc thöïc hieän: Böôùc 1: Giöõ nguyeân LS1 = [0], thay ñoåi LS2 laàn löôït ôû 2 vò trí [0] vaø [1], quan saùt söï thay ñoåi ôû ngoõ ra treân LED1. Ghi nhaän cho töøng tröôøng hôïp. Ghi keát quaû vaøo baûng 1. 8 Böôùc 2: Giöõ nguyeân LS1 = [1], thay ñoåi LS2 laàn löôït ôû 2 vò trí [0] vaø [1], quan saùt söï thay ñoåi ôû ngoõ ra treân LED1. Ghi nhaän cho töøng tröôøng hôïp. Ghi keát quaû vaøo baûng 1. 8 Baûng 1.8 LS1 LS2 Traïng thaùi LED Kyù hieäu möùc logic taïi C [ 0 ] [ 0 ] º Saùng º Taét [ 0 ] [ 1 ] º Saùng º Taét [ 1 ] [ 0 ] º Saùng º Taét [ 1 ] [ 1 ] º Saùng º Taét ÑH Kyõ Thuaät Coâng Ngheä Trang 9 Phoøng thí nghieäm Ñieän Töû Xung Soá Taøi lieäu thí nghieäm Soá II.3. KHAÛO SAÙT CAÁU TRUÙC MOÄT SOÁ COÅNG LOGIC: II.3.1. Khaûo saùt coång AND hoï DL 1. Maûng thí nghieäm : Maûng D 1-2 (Hình 1-8) 2. Caáp nguoàn +5V cuûa nguoàn DC POWER SUPPLY cho maûng D 1-2. 3. Thöïc hieän noái daây nhö hình 1.8 (Ñöôøng keû ñaäm laø daây noái) 4. Caùc böôùc thöïc hieän: Hình 1.8 LED B D2 A 10k LS2 0 1 C D1 +5V LS1 R1 1 0 R Böôùc 1: Giöõ nguyeân LS1 = [0], thay ñoåi LS2 laàn löôït ôû 2 vò trí [0] vaø [1], quan saùt söï thay ñoåi ôû ngoõ ra treân LED1. Ghi nhaän cho töøng tröôøng hôïp. Böôùc 2: Duøng ñoàng hoà DVM (ñaët cheá ñoä ño DC) ño möùc ñieän aùp taïi C, Ghi keát quaû vaøo baûng 1.9 Böôùc 3: Giöõ nguyeân LS1 = [1], thay ñoåi LS2 laàn löôït ôû 2 vò trí [0] vaø [1], quan saùt söï thay ñoåi ôû ngoõ ra treân LED1. Ghi nhaän cho töøng tröôøng hôïp. Baûng 1.9 LS1 LS2 Traïng thaùi LED Ñieän aùp taïi C Kyù hieäu möùc logic [ 0 ] [ 0 ] º Saùng º Taét [ 0 ] [ 1 ] º Saùng º Taét [ 1 ] [ 0 ] º Saùng º Taét [ 1 ] [ 1 ] º Saùng º Taét II.3.2. Khaûo saùt coång NAND hoï RTL 1. Maûng thí nghieäm : Maûng D 1-2 (Hình 1-9) 2. Caáp nguoàn +5V cuûa nguoàn DC POWER SUPPLY cho maûng D 1-2. 3. Thöïc hieän noái daây nhö hình 1.9 (Ñöôøng keû ñaäm laø daây noái) ÑH Kyõ Thuaät Coâng Ngheä Trang 10 Phoøng thí nghieäm Ñieän Töû Xung Soá Taøi lieäu thí nghieäm Soá 4. Caùc böôùc thöïc hieän: A Hình 1.9 R4 LS2 0 1 B T1 c828 R5 LS1 R2 C R3 +5V 1 0 R LED Böôùc 1: Giöõ nguyeân LS1 = [0], thay ñoåi LS2 laàn löôït ôû 2 vò trí [0] vaø [1], quan saùt söï thay ñoåi ôû ngoõ ra treân LED1. Ghi nhaän cho töøng tröôøng hôïp. Böôùc 2: Duøng ñoàng hoà DVM (ñaët cheá ñoä ño DC) ño möùc ñieän aùp taïi C, Ghi keát quaû vaøo baûng 1.10 Böôùc 3: Giöõ nguyeân LS1 = [1], thay ñoåi LS2 laàn löôït ôû 2 vò trí [0] vaø [1], quan saùt söï thay ñoåi ôû ngoõ ra treân LED1. Ghi nhaän cho töøng tröôøng hôïp. Baûng 1.10 LS1 LS2 Traïng thaùi LED Ñieän aùp taïi C Kyù hieäu möùc logic [ 0 ] [ 0 ] º Saùng º Taét [ 0 ] [ 1 ] º Saùng º Taét [ 1 ] [ 0 ] º Saùng º Taét [ 1 ] [ 1 ] º Saùng º Taét II.3.3. Khaûo saùt coång NAND hoï DTL 1. Maûng thí nghieäm : Maûng D 1-2 (Hình 1-10) 2. Caáp nguoàn +5V cuûa nguoàn DC POWER SUPPLY cho maûng D 1-2. 3. Thöïc hieän noái daây nhö hình 1.10 (Ñöôøng keû ñaäm laø daây noái) D3 B D4 R8 R6 LS1 1 0 R9 T2 c828 Hình 1.10 R7 C A 1 0 LS2 +5V R LED ÑH Kyõ Thuaät Coâng Ngheä Trang 11 Phoøng thí nghieäm Ñieän Töû Xung Soá Taøi lieäu thí nghieäm Soá 4. Caùc böôùc thöïc hieän: Böôùc 1: Giöõ nguyeân LS1 = [0], thay ñoåi LS2 laàn löôït ôû 2 vò trí [0] vaø [1], quan saùt söï thay ñoåi ôû ngoõ ra treân LED1. Ghi nhaän cho töøng tröôøng hôïp. Böôùc 2: Duøng ñoàng hoà DVM (ñaët cheá ñoä ño DC) ño möùc ñieän aùp taïi C, Ghi keát quaû vaøo baûng 1.11 Böôùc 3: Giöõ nguyeân LS1 = [1], thay ñoåi LS2 laàn löôït ôû 2 vò trí [0] vaø [1], quan saùt söï thay ñoåi ôû ngoõ ra treân LED1. Ghi nhaän cho töøng tröôøng hôïp. Baûng 1.11 LS1 LS2 Traïng thaùi LED Ñieän aùp taïi C Kyù hieäu möùc logic [ 0 ] [ 0 ] º Saùng º Taét [ 0 ] [ 1 ] º Saùng º Taét [ 1 ] [ 0 ] º Saùng º Taét [ 1 ] [ 1 ] º Saùng º Taét II.3.4. Khaûo saùt coång NAND hoï TTL 1. Maûng thí nghieäm : Maûng D 1-2 (Hình 1-11) 2. Caáp nguoàn +5V cuûa nguoàn DC POWER SUPPLY cho maûng D 1-2. 3. Thöïc hieän noái daây nhö hình 1.11 (Ñöôøng keû ñaäm laø daây noái) 4. Caùc böôùc thöïc hieän: C T7 c828 LS1 0 1 R12 1.5k T4 Hình 1.11 R10 10k R11 1.5k T5 c828 B R12 100 A D4 T6 c828 T3 LS2 1 0 +5V R LED Böôùc 1: Giöõ nguyeân LS1 = [0], thay ñoåi LS2 laàn löôït ôû 2 vò trí [0] vaø [1], quan saùt söï thay ñoåi ôû ngoõ ra treân LED1. Ghi nhaän cho töøng tröôøng hôïp. Böôùc 2: Duøng ñoàng hoà DVM (ñaët cheá ñoä ño DC) ño möùc ñieän aùp taïi C, Ghi keát quaû vaøo baûng 1.12 ÑH Kyõ Thuaät Coâng Ngheä Trang 12 Phoøng thí nghieäm Ñieän Töû Xung Soá Taøi lieäu thí nghieäm Soá Böôùc 3: Giöõ nguyeân LS1 = [1], thay ñoåi LS2 laàn löôït ôû 2 vò trí [0] vaø [1], quan saùt söï thay ñoåi ôû ngoõ ra treân LED1. Ghi nhaän cho töøng tröôøng hôïp. Baûng 1.12 LS1 LS2 Traïng thaùi LED Ñieän aùp taïi C Kyù hieäu möùc logic [ 0 ] [ 0 ] º Saùng º Taét [ 0 ] [ 1 ] º Saùng º Taét [ 1 ] [ 0 ] º Saùng º Taét [ 1 ] [ 1 ] º Saùng º Taét II.3.5. Khaûo saùt coång NAND ngoõ ra cöïc thu hôû 1. Maûng thí nghieäm : Maûng D 1-2 (Hình 1-12) 2. Caáp nguoàn +5V cuûa nguoàn DC POWER SUPPLY cho maûng D 1-2. 3. Thöïc hieän noái daây nhö hình 1.12 (Ñöôøng keû ñaäm laø daây noái) vôùi 2 tröôøng hôïp A LS1 0 1 T9 +5V D7 R15 1.5k C R16 8.2k R17 1k LS2 R14 10k Hình 1.12 T8 J1 D6 B +5V 1 0 R LED c. Tröôøng hôïp khoâng coù daây noái J1 4. Caùc böôùc thöïc hieän: Böôùc 1: Giöõ nguyeân LS1 = [0], thay ñoåi LS2 laàn löôït ôû 2 vò trí [0] vaø [1], quan saùt söï thay ñoåi ôû ngoõ ra treân LED1. Ghi nhaän cho töøng tröôøng hôïp. Böôùc 2: Duøng ñoàng hoà DVM (ñaët cheá ñoä ño DC) ño möùc ñieän aùp taïi C, Ghi keát quaû vaøo baûng 1.13 Böôùc 3: Giöõ nguyeân LS1 = [1], thay ñoåi LS2 laàn löôït ôû 2 vò trí [0] vaø [1], quan saùt söï thay ñoåi ôû ngoõ ra treân LED1. Ghi nhaän cho töøng tröôøng hôïp. Baûng 1.13 LS1 LS2 Traïng thaùi LED Kyù hieäu möùc logic [ 0 ] [ 0 ] º Saùng º Taét [ 0 ] [ 1 ] º Saùng º Taét ÑH Kyõ Thuaät Coâng Ngheä Trang 13 Phoøng thí nghieäm Ñieän Töû Xung Soá Taøi lieäu thí nghieäm Soá [ 1 ] [ 0 ] º Saùng º Taét [ 1 ] [ 1 ] º Saùng º Taét d. Tröôøng hôïp coù daây noái J1 (theâm ñieän trôû R17 keùo leân nguoàn) 5. Caùc böôùc thöïc hieän: Böôùc 1: Giöõ nguyeân LS1 = [0], thay ñoåi LS2 laàn löôït ôû 2 vò trí [0] vaø [1], quan saùt söï thay ñoåi ôû ngoõ ra treân LED1. Ghi nhaän cho töøng tröôøng hôïp. Böôùc 2: Duøng ñoàng hoà DVM (ñaët cheá ñoä ño DC) ño möùc ñieän aùp taïi C, Ghi keát quaû vaøo baûng 1.14 Böôùc 3: Giöõ nguyeân LS1 = [1], thay ñoåi LS2 laàn löôït ôû 2 vò trí [0] vaø [1], quan saùt söï thay ñoåi ôû ngoõ ra treân LED1. Ghi nhaän cho töøng tröôøng hôïp. Baûng 1.14 LS1 LS2 Traïng thaùi LED Kyù hieäu möùc logic [ 0 ] [ 0 ] º Saùng º Taét [ 0 ] [ 1 ] º Saùng º Taét [ 1 ] [ 0 ] º Saùng º Taét [ 1 ] [ 1 ] º Saùng º Taét II.4. KHAÛO SAÙT CAÙC COÅNG CÔ BAÛN HOÏ CMOS (Sinh vieân seõ khaûo saùt coång CMOS theo 2 nguoàn cung caáp) II.4.1. Khaûo saùt hoï CMOS (NAND 2 ngoõ vaøo) vôùi nguoàn cung caáp +5V 1. Maûng thí nghieäm : Maûng D 1-3 (Hình 1-13) 2. Caáp nguoàn VDD=+5V cuûa nguoàn DC POWER SUPPLY cho maûng D 1-3. [1] [0] LS1 C 1K A LS2 Hình 1.13 1 2 [0] [1] LED1 3. Thöïc hieän noái daây nhö hình 1.13 (Ñöôøng keû ñaäm laø daây noái) 4. Caùc böôùc thöïc hieän: Böôùc 1: Ñaët LS1 vaø LS2 theo baûng 1.15, quan saùt söï thay ñoåi ôû ngoõ ra treân LED. Ghi nhaän vaøo baûng 1.9. Böôùc 2: Duøng ñoàng hoà DVM (ñaët cheá ñoä ño DC) ño ñieän aùp taïi C. Ghi nhaän vaøo baûng 1.15. ÑH Kyõ Thuaät Coâng Ngheä Trang 14 Phoøng thí nghieäm Ñieän Töû Xung Soá Taøi lieäu thí nghieäm Soá Baûng 1.15 LS1 LS2 Traïng thaùi LED Ñieän aùp taïi C Kyù hieäu möùc logic [ 0 ] [ 0 ] º Saùng º Taét [ 0 ] [ 1 ] º Saùng º Taét [ 1 ] [ 0 ] º Saùng º Taét [ 1 ] [ 1 ] º Saùng º Taét II.4.2. Khaûo saùt hoï CMOS (NAND 2 ngoõ vaøo) vôùi nguoàn cung caáp +15V 1. Maûng thí nghieäm : Maûng D 1-3 (Hình 1-14) 2. Caáp nguoàn VDD=+15V cuûa DC POWER SUPPLY cho maûng D 1-3. [0] [1] DS1 C 1K A DS2 Hình 1.14 1 2 [0] [1] LED1 3. Thöïc hieän noái daây nhö hình 1.14 (Ñöôøng keû ñaäm laø daây noái) Löu yù caùc ngoõ vaøo coång NAND phaûi söû duïng caùc coâng taéc DS vôùi ngoõ ra CMOS 4. Caùc böôùc thöïc hieän: Böôùc 1: Ñaët DS1 vaø DS2 theo baûng 1.16, quan saùt söï thay ñoåi ôû ngoõ ra treân LED. Ghi nhaän vaøo baûng 1.16. Böôùc 2: Duøng ñoàng hoà DVM (ñaët cheá ñoä ño DC) ño ñieän aùp taïi C. Ghi nhaän vaøo baûng 1.16. Baûng 1.16 DS1 DS2 Traïng thaùi LED Ñieän aùp taïi C Kyù hieäu möùc logic [ 0 ] [ 0 ] º Saùng º Taét [ 0 ] [ 1 ] º Saùng º Taét [ 1 ] [ 0 ] º Saùng º Taét [ 1 ] [ 1 ] º Saùng º Taét II.5. KHAÛO SAÙT CAÙC BOÄ CHUYEÅN ÑOÅI MÖÙC LOGIC II.5.1. Khaûo saùt chuyeån ñoåi möùc Logic cuûa TTL thaønh CMOS 1. Maûng thí nghieäm : Maûng D 1-4 (Hình 1-15) 2. Caáp nguoàn VDD=+15V vaø Vcc = +5V cuûa nguoàn DC POWER SUPPLY cho maûng D 1-4. ÑH Kyõ Thuaät Coâng Ngheä Trang 15 Phoøng thí nghieäm Ñieän Töû Xung Soá Taøi lieäu thí nghieäm Soá Hình 1.15 II.5.1.a Khaûo saùt chuyeån ñoåi möùc Logic cuûa TTL thaønh CMOS duøng Transistor T1 (C828) 1. Thöïc hieän noái daây nhö sau: • Ñaët LS1 taïi ngoõ vaøo A (cöïc B) cuûa transistor T1 2. Caùc böôùc thöïc hieän: Böôùc 1: Thay ñoåi LS1 laàn löôït ôû 2 vò trí [0] vaø [1], duøng ñoàng hoà ño ñieän aùp taïi ñieåm B (cöïc C cuûa T1) Böôùc 2: Ghi nhaän keát quaû vaøo baûng 1.17 Baûng 1.17 LS1 (TTL) VB [ 0 ] [ 1 ] II.5.1.b Khaûo saùt chuyeån ñoåi möùc Logic cuûa TTL thaønh CMOS duøng coång ñaûo cöïc thu hôû 7406 1. Thöïc hieän noái daây nhö sau: • Ñaët LS1 taïi ngoõ vaøo A maûng D1-4 2. Caùc böôùc thöïc hieän: Böôùc 1: Thay ñoåi LS1 laàn löôït ôû 2 vò trí [0] vaø [1], duøng ñoàng hoà ño ñieän aùp taïi ngoõ ra C Böôùc 2: Ghi nhaän keát quaû vaøo baûng 1.18 Baûng 1.18 LS1 (TTL) VC [ 0 ] [ 1 ] ÑH Kyõ Thuaät Coâng Ngheä Trang 16 Phoøng thí nghieäm Ñieän Töû Xung Soá Taøi lieäu thí nghieäm Soá II.5.2. Khaûo saùt chuyeån ñoåi möùc Logic cuûa CMOS thaønh TTL 1. Thöïc hieän noái daây nhö sau: • Ñaët DS1 (ngoõ ra CMOS) taïi ngoõ vaøo D maûng D1-4 2. Caùc böôùc thöïc hieän: Böôùc 1: Thay ñoåi DS1 laàn löôït ôû 2 vò trí [0] vaø [1] (öùng vôùi möùc logic CMOS), duøng ñoàng hoà ño ñieän aùp taïi ngoõ ra E vaø F Böôùc 2: Ghi nhaän keát quaû vaøo baûng 1.19 Baûng 1.19 DS1 (CMOS) VE VF [ 0 ] [ 1 ] II.6. KHAÛO SAÙT CAÙC ÖÙNG DUÏNG II.6.1. ÖÙng duïng 1 1. Maûng thí nghieäm : Maûng D 1-1 2. Caáp nguoàn Vcc = +5V cuûa nguoàn DC POWER SUPPLY cho maûng D 1-1. 3. Caùc böôùc thöïc hieän: Cho haøm sau: Y = ABC Böôùc 1: Veõ laïi haøm treân duøng caùc coång ñaû khaûo saùt trong baøi thí nghieäm (2 ngoõ vaøo) (nhaéc laïi ñl Demorgan: BAAB += ) A B C Böôùc 2: Töø maïch nguyeân lyù ñaõ veõ, raùp laïi maïch treân maûng D1-1 (löu yù caáp nguoàn +5V). Böôùc 3: Thay ñoåi A, B, C kieåm tra laïi baûng söï thaät 1.20 Baûng 1.20 A B C Y 0 0 0 0 0 1 ÑH Kyõ Thuaät Coâng Ngheä Trang 17 Phoøng thí nghieäm Ñieän Töû Xung Soá Taøi lieäu thí nghieäm Soá 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 II.6.2. ÖÙng duïng 2 1. Maûng thí nghieäm : Maûng D 1-1 2. Caáp nguoàn Vcc = +5V cuûa nguoàn DC POWER SUPPLY cho maûng D 1-1. 3. Caùc böôùc thöïc hieän: Hình 1.16 Y6A 6B X LS1 LS2 LS3 U Z 1k LED1 Böôùc 1: Noái daây nhö hình 12 (Neùt ñaäm laø ñöôøng daây noái) treân maûng D1-1 Böôùc 2: Ñaët LS1, LS2 vaø LS3 theo baûng 1.21. Quan saùt LED. Ghi nhaän keát quaû cho töøng tröôøng hôïp vaøo baûng 1.21 Baûng 1.21 Ngoõ vaøo Ngoõ ra X (LS1) U (LS2) Z (LS3) Y 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 ÑH Kyõ Thuaät Coâng Ngheä Trang 18