Giáo trình ® SolidWorks 99

Pulse A R1 220 0 H I 1K D1 Pulse 0 1K 7400 1 2 3 B 5V C1815 A B Y 0 0 0 1 1 0 1 1 Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 2 3. Cổng OR Mắc mạch như hình 1.3 và thực hiện kiểm tra từng cổng một trong IC74ls32 và điền vào bảng 1K H I B 1K R1 220 1K 7432 1 2 3 D1 0 1K 0 A C1815 Y 5V Pulse Pulse 5V H I 0 A B Y 0 0 0 1 1 0 1 1 C1815 hinh 1.3 4. Cổng AND Mắc mạch như hình 1.4 và thực hiện kiểm tra từng cổng một trong IC74ls08 và điền vào bảng B 1K 1K D1 C1815 Y hinh 1.4 0 A H I H I 5V A B Y 0 0 0 1 1 0 1 1 1K 5V R1 220 0 7408 1 2 3 1K Pulse 0 C1815 Pulse Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 3 5. Cổng NOR Mắc mạch như hình 1.5 và thực hiện kiểm tra từng cổng một trong IC74ls02 và điền vào bảng 0 Pulse C1815 A H I Pulse 5V H I 1K R1 220 1K C1815 1K 5V B hinh 1.5 0 D1 1K 7402 2 3 1 0 Y A B Y 0 0 0 1 1 0 1 1 6. Cổng EX-OR Mắc mạch như hình 1.6 và thực hiện kiểm tra từng cổng một trong IC74ls86 và điền vào bảng R1 220 7486 1 2 3 1K 5V hinh 1.6 D1 Y Pulse 1K C1815 0 C1815 Pulse 5V H I H I B 1K A 0 1K A B Y 0 0 0 1 1 0 1 1 0 Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 4 7. Cổng EX-NOR Mắc mạch hình 1.7 và thực hiện kiểm tra từng cổng một trong IC7486 và điền Y vào bảng 1K 74LS266 1 2 3 hinh 1.7 Pulse 0 A 1K C1815 R1 220 C1815 0 B 5V H I H I 5V Pulse 1K Y A B Y 0 0 0 1 1 0 1 1 1K 0 D1 II. Xác định mức logic. 1. Họ TTL Mắc mạch như hình 2.1. 74LS04 1 2 0 VR 10K hinh 2.1 D1 5V 0 1K V VOM_2 R1 220Y V VOM_1 A H I • Dùng hai VOM1 và VOM2 đặt thang đo áp DC ở thang đo thấp nhất (2.5V). • Chỉnh biến trở VR sao cho VOM1 chỉ 0V, ghi giá trị VOM2 . • Chỉnh VR sao cho áp trên VOM1 tăng dần từng khoảng 0.2V, quang sát áp trên VOM2 và ghi nhận ứng với từng giá trị thay đổi 0.2V của ngõ vào. • Vẽ đồ thị sự thay đổi áp ngõ vào (tại A) so với ngõ ra (tại Y). • Nhận xét kết quả. Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 5 2. họ CMOS • Mắc mạch như hình 2.2 0 4069 1 2VR 10K hinh 2.2 D1 5V 0 1K V VOM_2 R1 220Y V VOM_1 A H I • Dùng hai VOM1 và VOM2 đặt thang đo áp DC ở thang đo thấp nhất (2.5V). • Chỉnh biến trở VR sao cho VOM1 chỉ 0V, ghi giá trị VOM2 . • Chỉnh VR sao cho áp trên VOM1 tăng dần từng khoảng 0.2V, quang sát áp trên VOM2 và ghi nhận ứng với từng giá trị thay đổi 0.2V của ngõ vào. • Vẽ đồ thị sự thay đổi áp ngõ vào (tại A) so với ngõ ra (tại Y). • Nhận xét kết quả. Nhận xét và so sánh hai họ TTL và CMOS? Bài tập • Khả năng Fan out là gì?. Trình bày nắn gọn và cho ví dụ minh họa. • Co biết áp và dòng input/output ở mức thấp và cao của hai họ TTL và CMOS? Cho ví dụ minh họa. • Giao tiếp của họ TTL với các linh kiện khác? Ví dụ như: led, relay, loa, động cơ, quang,..? • Giao tiếp của họ CMOS với các linh kiện khác? Ví dụ như: led, relay, loa, động cơ, quang,.. ? Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 6 Bài 2: Mạch ứng Dụng Cổng Logic. 1. Mạch đa hài 1 3 4 14 7 hinh 3.11uF D4 LED 7414/04/4069/40106 1 2 R1 220 5V VR1 50K H I 0• Mắc mạch hình 3.1 • Chỉnh VR1 tăng dần quan sát led D4. • Xác định công thức tính tần số dao động của mạch. • kết luận? 2. Mạch đa hài 2 100 C2 47uF 5V 0 1 2 C1 47uF VR1 50K H I 0 LED2 1N4148 7414 3 4 VR2 50K C1815 1K C1815 1K LED1 1N4148 100 • mắc mạch như hình trên • chỉnh VR1 và VR2, quang sát led1 và 2 • giải thích nguyên lý làm việc Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 7 3. Que do logic 1 5V HI 5V D3 1N4148 D4 U3 74LS247 163 8 7 12 6 4 5 13 12 11 10 9 15 14 V C C G N D INA IN B IN C IN D BI/RBO LT RBI OUTA OUTB OUTC OUTD OUTE OUTF OUTG R4 220 que logic 0 R5 220 R2 3.3K 0 R3 3.3K R1 220 H I D1 U2B 4 5 6 R7 U1A 74LS00 1 2 3 D2 • Lắp ráp mạch như hình trên • Thử test que logic ở mức 1 (5V) hoặc mức 0 (0V). • Giải thích nguyên lý làm việc mạch. • Thiết kế thay thế 74ls247 bằng mạch giải mã dùng cổng logic. 4. Que do logic 2 3V U4A 4001 1 2 3 H I R11 100 R10 4.7M D7 xung 0 U7D 12 13 11 R9 100 U5B 5 6 4 C1 100n R8 100 R6 2.2M D6 thap D5 caoquelogic U6C 8 10 9 • lắp ráp mạch như hình trên • thử test que logic ở mức 1 (5V) hoặc mức 0 (0V), xung clock. • Giải thích nguyên lý làm việc mạch. • thiết kế thêm mạch giải mã mức logic? Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 8 5. Mạch game đố vui 1. • Lắp mạch hình 5.1. • Nhấn nút player_1, rồi tiếp theo nhấn player_2, 3 hoặc nhấn bất kỳ. Quang sát các led tương ứng. • Giải thích nguyên lý làm việc. • Hãy thiết kế khối tạo nhạc dùng cổng logic. Q 3 2P 4M =Q 1. .3 D 3 R 6 15 0 Hình 5.1 D 2 1K HI KH OI TA O NH AC Q 6 B R 2 2. 2K 2. 2K 2. 2K 40 81 8 9 10 0 27 K 27 K 2 10 K 1K S W 2 PLAYER_2 3 S W 3 PLAYER_3 Q 1 0 40 81 1 2 3 0 10 K R 8 15 0 10 K R 1 2. 2K Q 4 1K 0 HI 5V R 7 15 0 1 C 2.2 K Q 2 A 1N 40 07 S W 1 PLAYER_1 27 K 40 81 5 6 4 10 0K A 5V C R 3 2. 2K B R E S E T Q 5 A1 01 5 D 1 Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 9 6. Mạch game đố vui 2. 47K LED2 U5A 1 2 3 H IR eset 0 U1A 1 2 3 150 47K 47K U6B 7400 4 5 6U3C 9 10 8 0 150 D1 1N4148 0 SW1 U2B 4 5 6 U4D 7400 12 13 11 47K 5V 5V HI D2 SW2 LED1 hinh 6.1 • Lắp mạch hình 6.1. • Nhấn nút player_1, rồi tiếp theo nhấn player_2 hoặc nhấn bất kỳ. Quang sát các led tương ứng. • Giải thích nguyên lý làm việc. • Hãy thiết kế khối tạo nhạc dùng cổng logic. Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 10 7. Mạch bơm nước tự động có hiển thị mức nước. • lắp ráp mạch như hình trên. • Trình bày nguyên lý làm việc 1,9 HI 4071 12 3 14 H 1KX56,4 89 10 HALF =H LOW = L 6 4 5 E 4093 1 2 3 MOTOR BUMP WATER TANK 22K R ELAY 12V 3 54 12 7 4030 2 14 3 1 12V 10 12V HI 2 1213 11 12 7 11 13 3,8 10K FULL = F 56 4 1K L EMPTY = E 1N 4007 0 680K 1312 11 7 0 5 6 4 89 10 0 9 10 8 F C 1815 Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 11 8. Mạch công tắc chạm ON/OFF 1. R3 1M D4 1N4007 220VAC 5V ON D1 1K R1 1K U1A 4011 1 2 3 hinh 7.1 LP1 LAMP U2B 4011 5 6 4 0 RELAY 6V U3C 4011 8 9 10 U4D 4011 12 13 11 Q1 A1015 OFF H I R4 220R2 1M 9. Mạch công tắc chạm ON/OFF 2. R1 10K U5A 4001 1 2 3 U7C 4001 8 9 10 0 U6B 4001 5 6 4 R2 3.3M R6 220 5V hinh 7.2 Q2 2N1132T1 H I R5 4.7K R3 3.3M LED T2 Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 12 10. Mạch nhạc S T A R T 4.7M 10n 100n 5V H I 0 100K 13 12 11 100n100n 8 9 10 500K 100K D2 1 2 3 10 4.7M D1 10uF 1K R1 10K 10 100n 22n 100n 15n + - LM386 3 2 5 6 1 4 8 CD4093B 5 6 4 0 D1..3=1N4148 D3 4.7M 220uF 100K 11. Mạch đk đèn/quat/motor bằng pp PWM. D6 D5 0 22K C2 100nF 12V U4B 5 6 4 100 0 mach dk den/quat/motor bang PWM U2A CD4093B 1 2 3 Q2 A1013 H I Q4 TIP3055 LAMP 500K 4.7K 3.3K 1K 12. Mạch đk đèn/quat/motor bằng pp PWM 1 Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 13 D1 C3 220uF R2 100K 5vDC A - + MOTOR DC, 5V C1 0.1 22K 0 Q1 C2383 U1A 40106/4093/7414 1 2 H I U2B 3 4 D2 D3 0 F=2.66/R2*C1 13. ẠCH ĐEN PIN MINI ON/0FF TỰ ĐỘNG U2B 5 6 4 D4 1N4148 Q2 C1815 WHITE LED 100 Q1 C1815 U1A CD4093 1 2 3 H I 9 0 R4 1K C1 22uF R5 100K 0 R2 100 LDR R7 50K R6 10K Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 14 Bài 3: Các Bộ Giải Mã – So Sánh. I. Mạch giải mã led 7 đoạn dùng họ TTL (74247). H I H I 5V 1Kx3 Ahinh 2.1 74247 7126 3 4 5 13 12 11 10 9 1516 14 8 ABCD LT BI LE a b c d e f g V D D GND 1Kx4 D 5V 0 S1,2,3 0 1 6 2 5 3 4 • Mắc mạch như hình 2.1 • Lặp bảng sau: S1(LE) S2(LT) S3(BI) D C B A Led 7 đoạn 1 1 1 Thay đổi bit theo mã BCD kluận gi? 0 1 1 Thay đổi bit theo mã BCD kluận gi? 1 0 1 Thay đổi bit theo mã BCD kluận gi? 0 1 0 Thay đổi bit theo mã BCD kluận gi? 0 0 0 Thay đổi bit theo mã BCD kluận gi? Chú ý: mã BCD là thay đổi vị trí các công tắc theo thứ tự bit DCBA nhưu sau: 0000,0001,..,1001 Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 15 II. Mạch giải mã led 7 đoạn dùng họ CMOS (4511). 1Kx4 H I 5V hinh 2.2 0 1Kx3 A U2 4511 7126 3 4 5 13 12 11 10 9 15 1416 8 ABCD LT BI LE a b c d e f g V D D VSS 0 S1,2,3 1 6 2 5 3 4 D • Mắc mạch như hình 2.2 • Lặp bảng sau: S1(LT) S2(BI) S3(LE) D C B A Led 7 đoạn 1 1 0 Thay đổi bit theo mã BCD kluận gi? 1 1 1 Thay đổi bit theo mã BCD kluận gi? 1 0 0 Thay đổi bit theo mã BCD kluận gi? 0 1 0 Thay đổi bit theo mã BCD kluận gi? 0 0 0 Thay đổi bit theo mã BCD kluận gi? Chú ý: mã BCD là thay đổi vị trí các công tắc theo thứ tự bit DCBA nhưu sau: 0000,0001,..,1001 Trình bài sự khác và giống nhau của hai IC trên? Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 16 1. MODUL GIAI MÃ LED 7 ĐOẠN DÙNG 74247 0 5V 74247 7126 3 4 5 13 12 11 10 9 15 14 16 8 ABCD LT BI LE a b c d e f g VDD GND 330X8 S1 74247 7126 3 4 5 13 12 11 10 9 15 14 16 8 ABCD LT BI LE a b c d e f gVDD GND 150X14 S8 Anode chung H I 2. MODUL GIAI MÃ LED 7 ĐOẠN DÙNG 4511 SW3_DIP4 Cathote chung 4511 7126 3 4 5 13 12 11 10 9 15 14 16 8 ABCD LT BI LE a b c d e f gVDD GND 5V 4511 7126 3 4 5 13 12 11 10 9 15 14 16 8 ABCD LT BI LE a b c d e f g VDD GND 150 0 SW4 10KX10 150 H I 5V H I III. Bộ Giải Mã Ưu Tiên 1. Thí nghiệm với IC 74147 Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 17 D2 0 hinh 3.1 R2 SW9 5V 10KX9 D3 H I SW1 D1 U1 74LS147 16 7 9 6 14 11 12 13 1 2 3 4 5 10 8 B A C D IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7 IN8 IN9 V C C G N D D4 0 • mắc mạch như hình 3.1 • Lập bảng như sau: trạng thái iSW D C B A nhấn SW1 nhấn SW2 nhấn SW3 nhấn SW4 nhấn SW5 nhấn SW6 nhấn SW7 nhấn SW8 nhấn SW9 Khi nhấn bất kỳ ctắc nào thì quang sát led và điền vào bảng, led D1 ứng với trạng thái của bit A. • Nhấn một lúc nhiều ctắt. • Rút ra kết luận nguyên tắc ưu tiên của IC? 2. Mạch giải mã phím số 5 6 hinh 3.2 150X7 5VH I 1 2 U1 74LS147 7 9 6 14 11 12 13 1 2 3 4 5 10 16 8 B A C D IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7 IN8 IN9 V C C G N D SW9 10KX9 9 8 0 4511 7 1 2 6 3 4 5 13 12 11 10 9 15 14 16 8 A B C D LT B I LE a b c d e f g V D D V S S 3 4 SW1 0 • Mắc mạch nhu hình 3.2. • Lần lượt nhấn các phím, kiểm chứng tên led 7 đoạn. Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 18 • Nhấn một lúc nhiều phím. Nêu nguyên lý hoạt động của mạch? 3. Thí nghiệm với IC 74148 S1 21 220 hinh 3.3 5V HI D1 1K R6 1K U6 74148 7 9 6 14 10 11 12 13 1 2 3 4 5 16 8 15 A1 A0 A2 GS IN0 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7 EI V C C G N D EO D4 220 10KX9 0 D2D3 D5 0 SW7 SW0 • Mắc mạch nhu hình 3.3. • Lần lượt nhấn các phím, kiểm chứng tên led 7 đoạn. • Nhấn một lúc nhiều phím. Nêu nguyên lý hoạt động của mạch? 4. Bộ So Sánh (74ls85) Lắp ráp mạch thí nghiệm sau: R11 10K x11 D3 S2 1 2 3 6 5 4 5vHI D1 150 R1 S1 1 2 3 4 5 6 7 8 16 15 14 13 12 11 10 9 D2 150150 16 10 12 13 15 7485 9 11 14 1 8 7 6 5 2 3 4 A0 A1 A2 A3 B0 B1 B2 B3 VC C G N D A<BO A=BO A>BO A<BI A=BI A>BI Lập bảng và thí nghiệm kiểm chứng bảng sau: Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 19 Trình bày cách liên kết 2 bộ so sánh trên để tạo ra bộ so sánh 8 bit? Nêu các ứng dụng của IC?. Thiết kế một mạch ứng dụng mà có dùng IC 7485? Bài tập 1. Hãy thiết kế một mạch game đố vui cho 4 người chơi như sau: - Phải hiển thị led 7 đoạn - Khi một người bấm trước, thì 3 người còn lại bị cấm. - Phải có chuông kèm theo. - Ngoài các IC trên, chỉ sử dụng thêm cổng logic Bài tập 2: Hãy giải thích rõ vai trò của IC giải mã của mạch phần a. và b. ?. Nêu nguyên lý làm viêc từng mạch? a. Mạch game đố vui 1. Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 20 150X7 SW 3 SW 4 R E S ET 74247 7126 45 3 1312111091514 168 1248 BI/RBORBI LT ABCDEFG VCCGND 0 SW 1 HI 7475 2367 13 4 161510 5 12 9 D 1 D 2 D 3 D 4 C12 C34 Q 1 Q 2 Q 3 VCC GND Q 4 10K X4 7420 1 2 4 5 6 1 2 khoi nhac 1 2 10K 74147 1112131 97614 168 1234 ABCD VCCGND 5V SW 2 1 2 9 10 12 13 8 7404/14 1 2 0 Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 21 b. Mạch giám sát nguồn DC. 7404/14 1 2 0 D 4 C 1 10uF D 1 U 10LM 3914 5 3 2 7 9 46 8 11817161514131211 10 SIG IN V+ V- R E FO U T M O D E R LO R H I REF ADJ LE D 1 LE D 2 LE D 3 LE D 4 LE D 5 LE D 6 LE D 7 LE D 8 LE D 9 LED 10 0 150X7 1 2 D 5 0 D 2 R 15 2.2K 11 10 low er 10K HI nguon can theo doi (<15V) 1 2 0 R 8 1K D 3 4.7K x 8 U 1174147 168 97614 1112131234510 VCCGND Q 0 Q 1 Q 2 Q 3 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7 D 8 D 9 R 13 1K R 11 680 Alarm upper 10K R 12 2.2K R 14 2.2K 1 2 5V74247 6 2 1 7 45 3 1312111091514 168 1248 BI/RBORBI LT ABCDEFG VCCGND Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 22 Bài 4 CÁC MẠCH DAO ĐỘNG I. DÙNG TRANSISTOR 1. Dạng cơ bản Rx Q1Q2 H I R1 Ry R2 hinh 1.1 Cy Cx Vcc 0 Chu kỳ lam việc của tòan mạch tính theo mổi bên như sau: T1= 0.69*Rx*Cx T2=0.69*Ry*Cy T=T1+T2 = 0.69(Rx*Cx + Ry*Cy) (1.1) T f 1= (1.2) 2. Mạch ứng dụng thưc tế INPUT 0 Q4 R3 3.3K C4 0.1 R9 10K D1 LED Q1 H I Q5 Q4,Q5=A1015 Q3 HINH 1 0 R10 TUY VCC Q1,Q2,Q3=C1815 VCC=5..18V R8 22KR1 22K OUTPUT1 R11 2.2M R5 10K R6 47K Q2 R7 3.3K R2 10K R4 10K C1 3.3 C2 3.3 OUTPUT2 Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 23 Với mạch như Hinh 1 thì ứng với từng xung kích vào INPUT thì ngỏ ra sẽ thay đổi trạng thái 0 hoặc 1 giống như 1 flip-lop. II. Dùng Cổng Logic 1. Dạng cơ bản 1 dùng cho họ TTL với tần số nhỏ hơn 20MHz Cx 5V 0 3 4 14 7 7414 1 2 hinh 2 H I Rx yxCRT f 11 == 3. Dạng cơ bản 2 dùng cho ho CMOS với tần số nhỏ hơn 1MHz C 3 4 Rp 4069 1 2 R hinh 2.1 RC f 2.2 1= 4. Mạch ứng dụng Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 24 100 C2 47uF 5V 0 1 2 C1 47uF VR1 50K H I 0 LED2 1N4148 7414 3 4 VR2 50K C1815 1K C1815 1K LED1 100 1N4148 III. DÙNG IC555 3. MẠCH ĐA HÀI. 150 0.1M VCC=3..18V H I LED1 VR = 500K 2 5 3 7 6 4 8 1 TR C V Q DIS THR R V C C G N D R1=1K 0 C = 1M LM555 ( )CVRRf 21693.0 1 += 4. MẠCH ĐƠN ỔN Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 25 LM555 3 4 8 1 5 2 6 7 OUT R S T V C C G N D C V TRG THR DSCHG 5V 150 VR VCCHI S W 1 LED 10K 10uF 1M 0 R1 T=1,1*VR*C1 0.01 C1 R2 5. MẠCH ĐA HÀI VỚI XUNG RA LOWDOWN D1 U3 LM555 2 5 3 7 6 4 8 1 TR C V Q DIS THR R V C C G N D 2.2uF R1 0.01 4.7M H I 100nF 10K 10M 3. 3M 0 VCC=3..18V A1015 START 6. MẠCH ĐA HÀI VỚI XUNG RA LOWDOWN Ở CHẾ ĐỘ TỰ ĐỘNG. H I VCC= 5V 10K A1015 150 D1 LED1 START 4.7M 0.1uF 0 R2 2.2uF 2 5 3 7 6 4 8 1 TR C V Q DIS THR R V C C G N D 3. 3M LM555_2 2 5 3 7 6 4 8 1 TR C V Q DIS THR R V C C G N D VR 0 0.01 10M LM555_1 D3 H I VCC C 0.1 220 Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 26 7. KHỐI NHẠC. U1 LM555 3 48 1 5 2 6 7 OUT R S T V C C G N D C V TRG THR DSCHG UM66 1 2 3 0 1 3.1V 3 VR1 220uF 100 1K 1K + - LM386 3 2 5 6 1 4 8LED4 10K 2 C1815 5V 0 10uF 1K UM66 10uF 10 1M 470uF 0.01 H I 10K (tt) Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 27 Bài 4: Flip-Lop và ứng dụng 1. D flip – lop. + IC 74ls74 Lắp mạch như hình 4.1. 10uF 220 0 5V HI 220 LM555 D2 10K LED 2 5 3 7 6 4 8 1 TR C V Q DIS THR R V C C G N D U3A 7474 14 2 3 5 6 4 7 1 D CLK Q Q V C C PRE G N D CLR P U LS E 0 0 0.1uF D1 10K CK 1Kx3 220 H I S 1 6 2 5 3 4 Lập bảng sau: PRE CLR D CLK Q Q 0 0 0/1 0 1 0/1 1 0 0/1 1 1 0 CLK 1 1 1 Lần lượt thực hiện thí nghiệm ứng với các thông số cho trong bảng rối điền kết quả vào bảng. Làm cac thí nghiệm sau: Sử dụng D 7474 flip-lop hãy mắc các mạch sau: a. Mạch chia 2,3,4,5,6,7,8,9. b. Mạch đk khiển thiết bị từ xa dung hồng ngoại. Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 28 c. Mạch đếm 0..10,11,12,13,14,15. d. Cho tần số xung clock là 50 hz. Hãy thiết kế mạch chia tần số để tạo xung clock 1 hz. e. Nêu muốn xây dựng mạch đồng hồ số gồm: 24giờ, 60phút, 60giây thì cần dung bao nhiêu D flip-lop? Trình bày phương pháp thiết kế? Nêu ưu và khuyết điểm của mạch?. Bài tập: Dung D flip-lop. Hãy thiết kế mạch chia: 2,3,4,5,6,7,8,9. 2. J-K flip-lop (74ls76). - Mắc mạch như hình 4.5. 2 5 3 7 6 4 8 1 TR C V Q DIS THR R V C C G N D LM555 0 S1 SW DIP-4 1 2 3 4 8 7 6 5 D1 0 7476 4 1 16 15 14 5 2 13 3 J CLK K Q Q V C C PRE G N D CLRP U LS E 5VHI 220 LED D2 10uF 10K 0.1uF 220 10K CK 220 Lập bảng, thí nghiệm và điền các thông số vào bảng: EPR RCL J K CLK Q Q Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 29 0 1 0/1 0/1 clock 1 0 0/1 0/1 0 0 0/1 0/1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 Làm các bài tập sau: Sử dụng j-k flip-lop hãy mắc các mạch sau: f. Mạch chia 2,3,4,5,6,7,8,9. g. Mạch đk khiển thiết bị từ xa dung hồng ngoại. h. Mạch đếm 0..10,11,12,13,14,15. i. Cho tần số xung clock là 50 hz. Hãy thiết kế mạch chia tần số để tạo xung clock 1 hz. j. Nêu muốn xây dựng mạch đồng hồ số gồm: 24giờ, 60phút, 60giây thì cần dung bao nhiêu j-k flip-lop? Trình bài phương pháp thiết kế? Nêu ưu và khuyết điểm của mạch?. k. Thí nghiệm tương tự với IC 4013 Sơ đồ khối 4013. Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 30 - Mạch ứng dụng: Điều khiển từ xa bằng IR 1. 470 D3 R 6 1K R 3 100K Q 2 P H O TO N P N 4027_B 6 3 5 12 16 7 8 4 J C LK K QQ VDD S GND R D 2 12V Q 1A1015 R 2 18K C 1 25uF R 1 10K 4027_A 1013 11 1514 9 12 JC LK K QQ S R D 1 R 4 220K 470 R E 1 R ELA Y 12V R 5 R Q 3 C 1815 0 HI Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 31 - mạch điều khiển từ xa 2. 100 5.6V TH IET BI AC_220V 27K 4.7K 27K 27K 10uF 0.47 27K LED THU IR 3 CHAN C 1815 47uF 0 0.47 0 0 C 1815 9..15V 150 R ELAY 9..15V 10K 1M 100K 560 150 4013 53 12 14 6 7 4 DC LK QQ VD D S GN D R A1015 680 47uF 47uF 0 0.47 0.22 1N 4148 0 D 41N 4007 HI Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 32 - Mạch đk từ xa 3. Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 33 • Mạch khoá số tự động RESET. C 2 0.47 C 1 0.1 R 5 100K LP 1 LA M P 22OVAC D 2 1N 4148 LED1 Q 1 150 R 1 150 LED_DEVICE X1 M IC R O v r=10K 5V R 6 27K Q 3 R 9 10K R 8 10K R 3 330K D 4 HI 6VR E LA Y R 7 1M Q 4 C 2383 R 2 4.7M R 4 27K 0 150 4013 6 53 12 14 7 4 S E T DC LK QQ VDD VSS RESET Q 2 C 3 0.22 Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 34 S7 D1 R8 4.7K 12VHI S10 100K R9 1K LP1 LAMPU1 CD4043 516 8 2 9 10 1 3 7 11 15 4 6 12 14 E N V D D G N D Q0 Q1 Q2 Q3 R0 R1 R2 R3 S0 S1 S2 S3 S9 S3 S6 100 0 S5 12Vdc 220Vac R3 10K S4S1 D3 R5 10M S2 D2 S8 C1 10uF Q1 C2383 470K R4 680K khoa so Bài 5: Bộ Đếm Dùng IC 7490, 4518, 74192, ,.. Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 35 1. IC đếm BCD 7490. • Mắc mạch như hình 5.1 5V 1K 5V 10K H I D4 0 H I 220 10uF 0.01 S1 1 2 3 4 8 7 6 5 hinh 5.1 0 U1 74LS90 14 1 12 9 8 11 5 10 2 3 6 7 CLKA CLKB QA QB QC QD V C C G N D R01 R02 R91 R92 0 LM555 3 4 8 1 5 2 6 7 OUT R ST V C C G N D C V TRG THR DSCHG D2HINH 5.1 10K H I SW1 D1 1 2 P U LS E 220 D3 • Lập bảng sau: SW1 R01 R02 R91 R92 CLKA QD QC QB QA 0 0 0 0 10 Xung Ghi nhận trạng thái led từ 0000.1001. 0 1 0 0 Ghi nhận trạng thái led .. 1 0 0 0 Xung 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 x Close 1 1 x 0 Ghi nhận led ứng với từng trường hợp. x x 1 1 Xung Open 0 0 0 0 xung Ghi nhận trạng thái led • Tương tự, bạn thử cấp xung ck vào chân CLKB, bỏ trống CLKA. Hiển nhiên cách ly CLKB và QA. Sau khi thí nghiệm, bạn hãy trả lời các câu hỏi sau: 1. IC 7490 gồm mấy bộ chia? Tại sao? 2. Các chân R01,02,91,91 có chức năng gì? Giải thích? 3. Sử dụng 7490. hãy thiết kế các mạch chia sau: a. Chia 2,3,4,5,6,7,8,9,10. b. Mạch đếm 0 đến 1,2,3,.,9. Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 36 c. Hãy cho biết sự giống và khác nhau giữa mạch đếm và chia? 4. Sử dụng IC trên. Hãy thiết kế các mạch sau: a. Mạch đếm từ 0 đến 12, 24, 60. b. Mạch đếm 0.123. c. Mạch đồng hồ số 23-59-59. 5. Cho tín hiệu sóng sin có tần số là 50Hz. Hãy thiết kế mạch chia tần số để có được tín hiệu xung vuông tần số 1hz, 2hz. 6. thiết kế mạch đếm sản phẩm thỏa mãn yêu cầu sau: a. Hiển thị 3 led 7 đoạn b. Khoảng cách giữa led thu và led phát lớn hơn 1m. c. Khi đạt đến số đếm cuốc cùng thì tự động dừng bộ đếm tại số đó. 2. Các ứng dụng IC 7490. a. Mạch đếm xung. • đếm 0..9. 5V 7424716 8 7 1 2 6 4 3 5 13 12 11 10 9 15 14 VCC GND IN A IN B IN C IN D BI/RBO LT RBI a b c d e f g 50 0K 0 U2 7490 14 1 12 9 8 115 102 3 6 7 CLKAC LK B Q A Q B Q C Q D V C C G N D R 01 R 02 R 91 R 92 150 hinh 5.2 U3 LM555 3 4 8 15 2 6 7 OUT R S T V C C G N D C V TRG THR DSCHG 0 150 x 7 H I R E S E T R1 1K R7 100K 1M 5VHI 0.1 Hình 5.2: mạch đếm xung từ 0..9. Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 37 • mạch đếm 0..24 5V LM555 3 4 8 15 2 6 7 OUT R S T V C C G N D C V TRG THR DSCHG H I5V 0 U2 7490 14 1 12 9 8 115 102 3 6 7 CLKAC LK B Q A Q B Q C Q D V C C G N D R 01 R 02 R 91 R 92 U2 7490 14 1 12 9 8 115 102 3 6 7 CLKAC LK B Q A Q B Q C Q D V C C G N D R 01 R 02 R 91 R 92 5V hinh 5.3 giai ma va hien thi led 7 doan 150 R1 1K 50 0K giai ma va hien thi led 7 doan H I H I 1M 0.1 Hình 5.3: Mạch đếm o..24. • Mạch đếm 060. giai ma va hien thi led 7 doan giai ma va hien thi led 7 doan 0.01 U2 7490 14 1 12 9 8 115 102 3 6 7 CLKAC LK B Q A Q B Q C Q D V C C G N D R 01 R 02 R 91 R 92 U3 LM555 3 4 8 15 2 6 7 OUT R S T V C C G N D C V TRG THR DSCHG H I 5V hinh 5.4 C1 C 50 0K 100 0 U2 7490 14 1 12 9 8 115 102 3 6 7 CLKAC LK B Q A Q B Q C Q D V C C G N D R 01 R 02 R 91 R 92 5V 5V R1 10K D2 b. Mạch đếm sự kiện Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 38 5V H I 0 0 5V H I 20K 7490 14 1 12 9 8 115 102 3 6 7 CLKAC LK B Q A Q B Q C Q D V C C G N D R 01 R 02 R 91 R 92 DAT SO DEM SW DIP-4 1 2 3 4 8 7 6 5 12 13 11 LI NE 9 10 8 7490 14 1 12 9 8 115 102 3 6 7 CLKAC LK B Q A Q B Q C Q D V C C G N D R 01 R 02 R 91 R 92 R1 1K M MOTOR 1N4007 R E S E T 0 RELAY 5V 3 5 4 1 2 1K 220 1K 220VAC giai ma va hien thi led 7 doan giai ma va hien thi led 7 doan 0 0 LED 4 5 6 C1815 2 3 5V 1 Q_TRO LDR Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 39 c. Mạch game đoán số. 100 5V HI 1K RESET 5V 74247 16 8 7 1 2 6 43 5 13 12 11 10 9 15 14 VC C G N D INA INB INC IND BI /R B OLT R B I OUTA OUTB OUTC OUTD OUTE OUTF OUTG VANG 0 U5 74851 15 14 13 11 12 9 10 2 3 4 16 8 7 6 5 B3 A3 B2 A2 B1 A1 B0 A0 A< B_ IN A =B _I N A> B_ IN VC C G N D A<B A=B A>B B 500K A 1K H I 0.1uF 0 cac cong tac dat so muon doan (0 den 15) 7X150 8X150 DO 0 0 1KX4 U1 LM555 3 48 1 5 2 6 7 OUT R ST V C C G N D C V TRG THR DSCHG START SW DIP-4 1 2 3 4 8 7 6 5 XANH 74247 163 4 8 7 1 2 6 5 13 12 11 10 9 15 14 V C C G N D INA INB INC IND B I/R BOL T OUTA OUTB OUTC OUTD OUTE OUTF OUTG R B I H I 5 7493 14 1 2 3 12 9 8 11 10 CKA CKB R01 R02 QA QB QC QD V C C G N D 150 Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 40 3. IC đếm BCD 4518 Tương tự như IC 7490 nhưng 4518 gồm hai bộ đếm BCD. Sơ đồ chân và bản sự thật như trên. Bãn hãy làm các thí nghiệm sau: a. mắc mạch đếm 09, 099. b. Mắc mạch đếm 012, 24, 60. Tương tự như các bài tập cho 7490. So sánh ưu và khuyết điểm của 2 IC trên. 4. IC đếm BCD - up/down 74192. Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 41 4.1 Mắc mạch như hình 5.5. VR = 500K CLOCK INPUT xung 74192 15 1 10 9 3 2 6 7 12 13 16 8 14 11 5 4 P0 P1 P2 P3 Q0 Q1 Q2 Q3 CO BO V C C G N D CLR LOAD CLKU CLKD 5V LM555 2 5 3 7 6 4 8 1 TR C V Q DIS THR R VC C G N D bo 5V 4511 7 1 2 6 34 5 13 12 11 10 9 15 14 16 8 A B C D LTB I LE a b c d e f g V D D G N D 1K H I R1=1K C = 1uF DOWN 220220 1KX4 0 560 RESET 0.1uF VCC=5V H I H I 560 UP HINH 5.5 co 220 5V HI 8 7 6 5 S1 1 2 3 4 0 0 Làm các thí nghiệm sau: a. Mắc mạch đếm 09, 90.? b. Mạch đếm 3..9, 40 c. Mạch tự động đếm từ 0,1,2,9,8,7,..1,0,1,0 (từ 0 đến 9 rồi từ 9 về 0). d. Nêu chức năng từng chân IC. e. Thiết kế mạch đồng hồ hẹn giờ đếm ngược có thể đặt số từ 0099. f. Mạch đồng hồ số có thể chỉnh giờ, phút tăng và giảm. g. Mạch giảm sát số lượng người trong một cửa hàng ( cửa hàng có một cửa cho khách hàng vào – ra). Biết cửa hàng chúa tối đa 99 người. Các ứng dụng IC 74192 Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 42 a. Mạch tắt mở đèn phòng tự động. b. Bảng điểm thể thao. 220 D 3 R 8 100K D 2 D 4 D 1 R 5 2.2M D 5 R 320K 74247 7126 3 4 5 1312111091514 16 8 ABCD LT BI LE abcdefg VDD GND LO R 220K R 7 22K 0 R E S E T 0 D 7 Q _TR O 1312 11 C 1815 150 X7 220VAC220VAC 74192 8 16 1115 1 10 9 54 14 3267 VSS VDD PS_ENJ1 J2 J3 J4 C LK U P C LK D O W NR ES E T Q 1 Q 2 Q 3 Q 4 HI HI R 9 10K 5V R 10 100K hinh 5.6 5V_DC C 1 470nF Q _TR O 0 R 4 2.2M 5V_DC D 6 HI C 2 470nF R L2 6V 43 12 cathote chung 5V U 13B 56 4 R 6 10K D1......D7=1N4148 220 2 1 3 9 8 4093 10 Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 43 7400 7400 74LS247 16 8 7 1 2 6 4 3 5 13 12 11 10 9 15 14 VCC GND IN A IN B IN C IN DBI/RBO LT RBI O U T A O U T B O U T C O U T D O U T E O U T F O U T G4 5 6 12 13 11 R E S E T 0 SW2 1K 5VHI 0 0 1K 10K 9 10 8 SW1 74LS24716 8 7 1 2 6 4 3 5 13 12 11 10 9 15 14 VCC GND IN A IN B IN C IN DBI/RBO LT RBIO U T A O U T B O U T C O U T D O U T E O U T F O U T G 1K 0 1K 1 2 3 -1 74/40192 5 4 14 11 15 1 10 9 3 2 6 71312 16 8 UP DOWN CLR LOAD A B C D Q A Q B Q C Q D B O C O VCC G N D 150 X 7150 X 7 74/40192 5 4 14 11 15 1 10 9 3 2 6 7 13 12 16 8 UP DOWN CLR LO A D A B C D Q A Q B Q C Q D BO CO V C C G N D 0 +1 0 Bài 6: Các Bộ Chuyển Mạch Phân Kênh (DEMUX) - Dồn Kênh (MUX). Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 44 1. SƠ ĐỒ KHỐI CƠ BẢN MÔ PHỎNG HOẶT ĐỘNG CỦA MUX VÀ DEMUX Y0 NGO VAO BIT CHON DU LIEU NGO RA BIT CHON DU LIEU Y1I1 I0 MUX Yn DEMUX Y In Hình 1. - Mux là bộ dồn kênh, có nghĩa là nhiều ngõ vào sẽ được đưa đến 1 ngõ ra theo trình tự nối tiếp nhau phụ thuộc vào ngõ vào “bit chon du lieu”. Ví dụ, nếu “bit chon du lieu” =1 thì I1 sẽ được đưa đến ngõ ra Y,.. tương tự nếu “bit chon du lieu” bằng n thì In sẽ được đưa đến ngõ ra Y. - Demux là bộ phân kênh, có nghĩa là từ một ngõ vào sẽ được đưa đến nhiều ngõ ra tùy thuộc vào “bit chon du lieu” có giá trị bằng bao nhiêu. Ví dụ, nếu “bit chon du lieu” có gia trị bằng 0 thì dữ liệu ở ngõ vào sẽ được nối với I0. - Hai IC đại dịên cho bộ mux và demux là 74151 và 74138. Sau đây sẽ trình bày vài thí nghiệm để hiểu rõ hơn về chức năng mux và demux của chúng. 2. Thí nghiệm với 74151 Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Trinh 45 LED_2 0 500K 0.1M 5V 150 5VHI SW DIP-8 1 2 3 4 5 6 7 8 16 15 14 13 12 11 10 9 150 161KX8 74151 711 10 9 6 8 5 4 3 15 1 14 13 12 2 GA B C W V C C G N D Y D0 D1 D4 D3 D5 D6 D7 D2 150 S7 LM555 3 48 1 5 2 6 7 OUT R S T V C C G N D C V TRG THR DSCHG 0 10K H I LED_1 0 S0 0 U3 74LS90 5 1 CLKB 14 12 9 8 11 10 2 3 67 CLKA QA QB QC QD V C C G N D R01 R02 R 91 R 92 Hình 2. Mắc mạch như hình 2. Trình tự thí nghiệm như sau: - Các công tắc S0S7 để hở, theo dõi led_1 và led_2. - Đóng S0, theo dõi dõi led_1 và led_2 xem bao nhiêu chu kỳ xung clock thì chúng đổi trạng thái. - Đóng các ctắc tùy ý, và ghi nhận trạng thái led. - thử nối chân 7 của 74151 lên nguồn, theo dõi led - .. Rút ra nguyên lý phân kênh của IC 74151. 3. Thí nghiệm với 74138. Bài giảng môn THĐTS Biên soạn Th.S Trần Tri