מעגלים פשוטים המשתמשים בשערי NAND IC 7400

במאמר זה נדון ברעיונות רבים למעגלים שנבנו באמצעות שערי NAND מ- IC כגון IC 7400, IC 7413, IC 4011 ו- IC 4093 וכו '.

מפרט IC 7400, IC 7413

ה- I.C.s 7400 וה- 7413 הם 14-pin DIL ICs, או '14 pin Dual In Line Integrated Circuits ', כאשר סיכה 14 היא ההספק החיובי V + וסיכה 7 היא הסיכה השלילית, הקרקעית או 0 V.

כניסות אספקה ​​לסיכות 14 ו -7 אינן מוצגות בשרטוטים לשם הפשטות, אך מומלץ לא לשכוח לחבר סיכות אלה, אחרת המעגל פשוט לא יצליח לעבוד!

כל המעגלים עובדים באמצעות ספק של 4.5 וולט או 6 וולט DC אולם המתח האופייני יכול להיות 5 וולט. ניתן להשיג אספקה ​​מוסדרת של 5 וולט באמצעות מספר אפשרויות.

ארבעת שעריו של 7400 זהים לחלוטין עם המפרט שלהם:

• שער A סיכות 1, 2 כניסות, פלט סיכה 3
• סיכות שער B 4, 5 כניסות, פלט סיכה 6
• סיכות שער C 10, 9 כניסות, פלט סיכה 8
• סיכות שער D 13, 12 כניסות, פלט סיכה 11

ייתכן שתמצא מעגל ספציפי המציין מתנד המפעיל את השערים A ו- B, אולם זה גם אומר שניתן לתכנן אותו באמצעות שערים A ו- C, B ו- C או C ו- D גם ללא שום בעיות.

איור 1 מציג את המעגל ההגיוני של 7400 I.C. איור 2 מדגים את הייצוג הסמלי ההגיוני לשער אחד בלבד, כל שער יחיד בדרך כלל 'שער כניסה NAND 2'.

התצורה הפנימית עם שער בודד מוצגת באיור 3. ה- 7400 הוא TTL לוגיקה, כלומר, הוא פועל באמצעות 'טרנזיסטור-טרנזיסטור-לוגיקה'. בכל שער בודד עובדים ארבעה טרנזיסטורים, כל 7400 מורכב מ- 4 x 4 = 16 טרנזיסטורים.

שערי ההיגיון כוללים זוג מצבים, בהתאם למערכת הבינארית, 1 או 'גבוה' בדרך כלל 4 וולט, ו- 0 (אפס) או 'נמוך' בדרך כלל 0 וולט. במקרה שלא נעשה שימוש במסוף שער. שעשוי להתאים לקלט 1.

המשמעות של סיכת שער פתוח היא ברמה 'גבוהה'. כשסיכת כניסה של שער מחוברת לקו הקרקע או לקו 0 וולט, הקלט הופך להיות 0 או נמוך בהיגיון.

שער NAND הוא למעשה שילוב של שער 'NOT ו- AND' כששני הקלטים (והפונקציה שלו) הם בהיגיון 1, הפלט הוא פלט שער לא שהוא 1.

הפלט משער NOT יהיה 0 וולט בתגובה לאות כניסה 1 או כניסת אספקה, כלומר הפלט יהיה הגיוני אפס כאשר הכניסה היא + רמת אספקה.

עבור שער NAND כששני הקלטים הם לוגיים 0, הפלט הופך ללוגיקה 1, שזה בדיוק כמו תגובת שער לא. זה עשוי להיראות קשה להבין בדיוק מדוע הפלט הוא 1 כאשר תשומות מוחזקות על 0, ולהיפך.

אפשר להסביר את זה בצורה כזו

לצורך החלפת מצב חייבת להיווצר פונקציית AND, כלומר כל קלט חייב להתאים למצב החלפה.

זה קורה אך ורק כאשר שתי הכניסות עוברות בין 0 ל -1. שערים 7400 הם 2 שערי NAND קלט אולם 3 שערי NAND קלט 7410 IC, 4 שערי NAND קלט 7420 וגם שער NAND 830 קלט 7430 ניתן לרכוש בקלות מהשוק. .

לגבי 7430, שער הקלט 8 שלו יעבור למצב רק כאשר כל אחת משמונה הכניסות הן 1 או 0.

כאשר 8 הכניסות של 7430 הן 1,1,1,1,1,1,1,0 אז הפלט ימשיך להיות 1. שינוי המצב לא יתרחש כל עוד לכל 8 הקלטים אין לוגיקה זהה .

אך ברגע שהקלט האחרון משתנה מ 0 ל 1 הפלט משתנה מ -1 ל 0. הטכניקה שגורמת ל'שינוי מצב 'היא היבט מכריע להבנת הפונקציונליות של מעגלי לוגיקה.

מספר הפינים שיכול להיות שיש לוגיקה IC בדרך כלל הם 14 או 16. 7400 מורכב מארבעה שערים NAND, עם 2 פינים קלט וסיכת פלט אחת לכל אחד מהשערים, וגם זוג פינים עבור כניסות אספקת החשמל, סיכה 14 וסיכה 7.

משפחת IC 7400

שאר בני משפחת 7400 עשויים להגיע למספר גבוה יותר של סיכות קלט כגון 3 שערי NAND קלט, 4 שערי NAND קלט ושער NAND קלט שמציע אפשרויות שילוב קלט נוספות לכל שער. כדוגמה IC 7410 הוא גרסה של 3 שערי NAND קלט או 'שער NAND משולש 3 קלט'.

ה- IC 7420 הוא גרסה של 4 שערי NAND קלט ומכונה גם 'שער כניסה 4 כפול NAND' ואילו ה- IC 7430 הוא חבר שיש לו 8 כניסות וידוע כשער NAND עם 8 כניסות.

חיבורי NAND שער בסיסיים

בעוד ש- IC 7400 כולל שערי NAND בלבד, ניתן לחבר את שערי NAND במספר דרכים.

זה מאפשר לנו להמיר אותם לצורות שער אחרות כמו:
(1) מהפך או שער 'לא'
(2) שער AND
(3) שער OR
(4) שער NOR.

IC 7402 דומה ל- 7400 אם כי מורכב מארבעה שערים. באותו אופן שבו NAND הוא שילוב של 'NOT plus AND', NOR הוא תערובת של 'NOT plus OR'.

7400 הוא IC משקל להתאמה כפי שניתן למצוא מהטווח הבא של המעגלים במדריך היישומים.

כדי לעזור לך להבין באופן מלא את הפונקציונליות של שער NAND, מודגמת לעיל טבלת TRUTH עבור שער NAND עם 2 קלט.

ניתן להעריך טבלאות אמת שוות ערך כמעט לכל שער הגיוני. טבלת האמת לשער 8 כניסות כמו 7430 מורכבת מעט יותר.

כיצד לבדוק שער NAND

על מנת לבדוק 7400 IC, ניתן להפעיל מתח על פני הפינים 14 ו- 7. השאר את הפינים 1 ו- 2 מחוברים לאספקה ​​חיובית, הדבר יציג את הפלט כ- 0.

לאחר מכן, ללא שינוי חיבור סיכה 2, חבר את סיכה 1 ל -0 וולט. זה יאפשר לכניסות להפוך ל -1, 0. זה יגרום לפלט להיות 1, ויאיר את הנורית. עכשיו פשוט, החלף סיכות 1 וסיכות 2 חיבורים, כך שהקלטים יהפכו ל 0, 1, זה יעבור את הפלט ללוגיקה 1, ויכבה את הנורית.

בשלב הסופי, חבר את שני סיכות הכניסה 1 ו- 2 לאדמה או 0 וולט כך שהכניסות יהיו לוגיות 0, 0. זה שוב יהפוך את הפלט לוגיקה גבוהה או 1, והפעל את ה- LED. זוהר ה- LED מסמל את רמת ההיגיון 1.

כאשר נורית LED כבויה, הדבר מציע רמה הגיונית 0. ניתן לחזור על הניתוח עבור השערים B, C ו- D.

הערה: כל אחד מהמעגלים שהוכחו כאן עובד עם נגדים של 1 / 4W 5% - בדרך כלל כל הקבלים האלקטרוליטיים מדורגים 25V.

אם מעגל לא מצליח לעבוד, אתה יכול להסתכל על החיבורים, האפשרות של IC פגום עשויה להיות מאוד לא סבירה בהשוואה לחיבור שגוי של הפינים. חיבורים אלה של שער NAND המוצג להלן עשויים להיות הבסיסיים ביותר ועובדים באמצעות שער אחד בלבד של 7400.

1) לא שער משער NAND

כאשר סיכות הכניסה a של שער NAND קצרות זו בזו המעגל פועל כמו מהפך, כלומר לוגיקת הפלט מראה תמיד את ההפך מהכניסה.

כאשר סיכות הכניסה הקצרות של השער מחוברות ל- 0V, הפלט יהפוך ל -1 ולהיפך. מכיוון שתצורת 'NOT' מספקת תגובה מנוגדת על פני הקלט והסיכות פלט, ומכאן השם NOT gate. ביטוי זה הוא למעשה מתאים טכנית.

2) יצירת AND שער משער NAND

מכיוון ששער NAND הוא גם סוג של שער 'NOT AND', לכן במקרה שמכניסים שער 'NOT' אחרי שער NAND, המעגל הופך לשער 'NOT NOT AND'.

כמה תשלילים מייצרים חיובי (רעיון שהוא גם פופולרי במושגים במתמטיקה). המעגל הפך כעת לשער 'AND' כפי שמוצג לעיל.

3) הכנת או שער משערי NAND

הכנסת שער NOT לפני כל קלט שער NAND מייצרת שער OR כפי שהודגם לעיל. בדרך כלל זהו שער OR עם 2 קלט.

4) הכנת NOR שער משערי NAND

בתכנון הקודם יצרנו שער OR משערי NAND. שער NOR למעשה הופך לשער NOT OR כאשר אנו מוסיפים שער NOT נוסף רק אחרי שער OR כפי שמוצג לעיל.

5) בודק רמת לוגיקה

ניתן ליצור מעגל זה שנבדק ברמת ההיגיון דרך שער NAND בודד 7400 כמהפך או לא NOT לצורך ציון רמות לוגיקה. כמה נוריות LED אדומות משמשות להבחנה בין רמות ההיגיון על פני LED 1 ו- LED 2.

סיכת ה- LED אשר ארוכה יותר הופכת לקתודה או לסיכה השלילית של ה- LED. כאשר הקלט ברמה לוגית 1 או HIGH, נורית 1 נדלקת באופן טבעי.

הפין 3 שהוא פין הפלט הוא ההפך מהקלט בלוגיקה 0 הגורמת לנורית 2 להישאר כבויה. כאשר הקלט מקבל לוגיקה 0, נורית 1 נכבית באופן טבעי, אך נורית 2 זוהרת כעת בשל התגובה ההפוכה של השער.

6) תפס בינוני (S.R. FLIP-FLOP)

מעגל זה עושה שימוש בכמה שערי NAND יחד, כדי ליצור מעגל תפס בינוני מסוג S-R.

הפלטים מסומנים כ- Q ו- 0. השורה מעל ה- Q מסמלת NOT. 2 היציאות Q ו- 0 מתנהגות כמו משלימות זו את זו. כלומר, כאשר Q מגיע לרמת לוגיקה 1, Q הופך 0 כאשר Q הוא 0, Q הופך ל -1.

ניתן להפעיל את המעגל לשני שני המצבים היציבים באמצעות דופק כניסה מתאים. בעיקרון זה מאפשר למעגל תכונת 'זיכרון' ויוצר את זה לשבב אחסון נתונים סופר קל אחד (ספרה בינארית אחת).

שתי התשומות ממותגות S ו- R או Set and Reset, ולכן מעגל זה מכונה בדרך כלל S.R.F.F. ( הגדר איפוס כפכף ). מעגל זה יכול להיות שימושי למדי והוא מוחל במספר מעגלים.

מחולל הגלים המלבני S-R FLIP-FLOP

ניתן להגדיר את מעגל הכפכף SR לעבוד כמו מחולל גל מרובע. אם ה- F.F. מוחל באמצעות גל סינוס, נניח מ- 12V AC משנאי, עם מינימום 2 וולט שיא לטווח שיא, הפלט יגיב על ידי יצירת גלים מרובעים בעלי שיא לשיא שווה למתח Vcc.

ניתן לצפות כי גל מרובע זה יהיה בצורה מרובעת לחלוטין בשל זמני העלייה והנפילה המהירים ביותר של ה- IC. פלט השער המהפך או ה- NOT שמזין את כניסת ה- R גורם ליצירת כניסות ON / OFF משלימות על פני כניסות R ו- S של המעגל.

8) מפסק מתג קשר

במעגל זה ניתן לראות את S-R FLIP-FLOP כמופעל כמעליף קפיצה במגע.

בכל פעם שמגעים למתגים סגורים, בדרך כלל אחריהם המגעים קופצים במהירות מספר פעמים בין בגלל לחץ מכני ולחץ.

זה בעיקר גורם ליצירת קוצים מזויפים, העלולים לגרום להפרעות ולפעילות מעגלית לא יציבה.

המעגל הנ'ל מבטל אפשרות זו. כאשר המגעים נסגרים בתחילה הוא תופס את המעגל, ובשל כך ההפרעה מקפיצה במגע לא מצליחה ליצור השפעה כלשהי על הכפכף.

9) שעון ידני

זהו גרסה אחרת של מעגל שמונה. לצורך התנסות במעגלים כמו חצי מוסף או מעגלי לוגיקה אחרים, באמת יש צורך להיות מסוגל לנתח את המעגל מכיוון שהוא עובד עם דופק אחד בכל פעם. ניתן להשיג זאת באמצעות יישום שעון יד המופעל ביד.

בכל פעם שמתג מופעל מתג ההדק בודד מופיע ביציאה. המעגל עובד טוב מאוד עם מונה בינארי. בכל פעם שהמתג מתחלף, רק דופק אחד בכל פעם מותר לקרות עקב תכונה נגד קפיצה במעגל, מה שמאפשר לספירה להתקדם טריגר אחד בכל פעם.

10) S-R FLIP-FLOP עם זיכרון

מעגל זה תוכנן באמצעות כפכף בסיסי SR. הפלט נקבע על ידי הקלט האחרון. D מציין את קלט ה- DATA.

דופק 'מאפשר' הופך להיות הכרחי להפעלת שערים B ו- C. Q מהווה את רמת ההיגיון הזהה ל- D, כלומר זה מניח את הערך של D וממשיך להיות במצב זה (ראה תמונה 14).

מספרי הסיכות לא ניתנים לשם הפשטות. כל 5 השערים הם 2 קלט NAND, יש צורך בשני 7400. התרשים שלמעלה מציין רק מעגל לוגי, אך ניתן להמיר אותו במהירות לדיאגרמת מעגל.

זה מייעל דיאגרמות הכוללות כמויות אדירות של שערי לוגיקה לעבודה עם. אות ההפעלה יכול להיות דופק מ'מעגל השעון הידני 'שהוסבר בעבר.

המעגל פועל בכל פעם שמופעל אות 'CLOCK', לרוב זהו עיקרון בסיסי המופעל בכל היישומים הקשורים למחשב. שני המעגלים שהוסברו לעיל עשויים להיבנות באמצעות שני 7400 IC בלבד המחוברים זה לזה.

11) FLIP-FLOP מבוקר שעון

זהו למעשה סוג אחר של כפכף SR עם זיכרון. קלט הנתונים נשלט עם אות שעון, הפלט דרך ה- Flip-Flop SR מוסדר גם הוא על ידי השעון.

כפכף זה עובד היטב כמו מרשם אחסון. השעון הוא למעשה בקר ראשי לתנועת קלט ופלט של פולסים.

12) מחוון וגלאי דופק מהיר

מעגל מסוים זה תוכנן באמצעות ה- S-R Flip -Flop ורגיל לחוש ולהציג דופק ספציפי בתוך מעגל לוגי.

הדופק הזה תופס את המעגל, והפלט מוחל אז על כניסת המהפך שגורמת לנורת LED אדומה.

המעגל ממשיך להיות במצב מסוים זה עד שהוא מבוטל על ידי החלפת ה- מתג מוט יחיד, מתג איפוס .

13) 'הצמד!' אינדיקטור

מעגל זה מראה כיצד להשתמש ב- S-R Flip -Flop בצורה אחרת. הנה, שניים כפכפים משולבים דרך 7 שערים NAND.

התיאוריה הבסיסית במעגל זה היא יישום כפכפי ה- SR וקווי ה- INHIBIT. SI ו- S2 יוצרים את המתגים השולטים בכפכפים.

ברגע שהכפכף נועל את נורית ה- LED הנוגעת מפעילה את נעילת הכפכף המשלימה. כאשר המתגים הם בצורת כפתורי לחיצה, שחרור הכפתור גורם לאיפוס המעגל. הדיודות המועסקות הן 0A91 או כל פעולה אחרת, כגון 1N4148.

• שערים A, B, C מהווים את הבמה עבור S1 ו- LED 1.
• שערים D, E, F מהווים במה עבור S2 ו- LED 2.
• שער G מאשר כי קווי INHIBIT ו- INHIBIT עובדים כמו זוגות משלימים.

14) מתאם שמע לתדר נמוך

המעגל משתמש בשני שערים NAND המחוברים כממירים ומצולבים ויוצרים מולטיברטור נאה.

ניתן לשנות את התדר על ידי הגדלת הערך של CI ו- C2 (תדירות נמוכה יותר) או הקטנת הערך של C1 ו- C2 (תדירות גבוהה יותר). כפי ש קבלים אלקטרוליטיים וודא שחיבור הקוטביות תקין.

מעגלים חמש עשרה, שש עשרה ושבע עשרה הם גם סוגים של מתנדים בתדר נמוך שנוצרו ממעגל ארבע עשרה. עם זאת, במעגלים אלה הפלט מוגדר כך שהנוריות יבהבו.

אנו יכולים לראות כי כל המעגלים הללו דומים זה לזה די מקרוב. עם זאת, במעגל זה אם נעשה שימוש ב- LED ביציאה, יגרום להבהוב של ה- LED בקצב מהיר מאוד אשר לא ניתן להבחין כמעט בעינינו עקב התמדה בראייה. עיקרון זה משמש ב מחשבוני כיס .

15) פלאש LED תאום

כאן אנו משלבים כמה שערי NAND ליצירת מתנד בתדירות נמוכה מאוד. ה עיצוב שולט בשתי נוריות LED אדומות מה שגורם לנורות LED להבהב עם החלפה מופעלת של OFF.

המעגל עובד עם שני שערי NAND, ושני השערים הנותרים של ה- IC יכולים להיות מועסקים בנוסף באותו מעגל. ניתן להשתמש בערכי קבלים שונים במעגל השני הזה כדי ליצור שלב הבהוב חלופי. קבלים בעלי ערך גבוה יותר יגרמו לנורות ה- LED להבהב לאט יותר ולהיפך.

16) סטרובוסקופ LED פשוט

עיצוב ספציפי זה מיוצר ממעגל חמש עשרה שעובד כמו סטרובוסקופ בעל הספק נמוך. המעגל למעשה הוא מהירות גבוהה פלאש לד . הנורית האדומה מתפתלת במהירות אך העין נאבקת להבחין בין הבזקים ספציפיים (עקב התמדה בראייה).

לא ניתן לצפות מאור הפלט להיות חזק מדי, מה שאומר שהסטרובוסקופ עשוי לעבוד טוב יותר רק כשחשוך ולא במהלך היום.

הנגדים המשתנים הכנופיים משמשים בכדי לשנות את תדירות הלחץ כך שה- סטרובוסקופ יכול להתאים בקלות לכל קצב הדופק הרצוי.

הסטרובוסקופ עובד טוב מאוד בתדרים גבוהים יותר על ידי שינוי ערך קבלים העיתוי. LED למעשה להיות דיודה הוא מסוגל לתמוך בתדרים גבוהים מאוד בקלות. אנו ממליצים שניתן יהיה ליישם אותה כדי לצלם תמונות במהירות גבוהה במיוחד דרך המעגל הזה.

17) טריגר של שמט היסטרזיס נמוך

ניתן להגדיר שתי פונקציות של NAND שערים כמו טריגר שמיט כדי ליצור עיצוב ספציפי זה. על מנת להתנסות במעגל זה, כדאי לך לשנות את R1 הממוקם עבור אפקט היסטריה .

18) מתנד קריסטל תדרים בסיסי

מעגל זה מותקן כמתנד מבוקר גביש. זוג שערים מחוברים כממירים, הנגדים מספקים את כמות ההטיה הנכונה עבור השערים הקשורים. השער השלישי מוגדר כמו 'חיץ' המונע העמסת שלב המתנד.

זכור שכאשר משתמשים בקריסטל במעגל הספציפי הזה, הוא עומד להתנודד בתדר הבסיסי שלו, כלומר, הוא לא יתנודד בתדר ההרמוני או העוצמתי שלו.

במקרה שהמעגל פועל בתדר מופחת במידה ניכרת מההערכה, הדבר מרמז שתדר הקריסטל פועל בצליל יתר. במילים אחרות, ייתכן שהוא פועל בכמה תדרים בסיסיים.

19) שני מפענחים

מעגל זה מהווה מפענח דו סיביות פשוט. הכניסות הן מעבר לקו A ו- B, היציאות הן מעבר לקו 0, 1, 2, 3.

קלט A יכול להיות כמו לוגיקה 0 או 1. קלט B יכול להיות כמו לוגיקה 0 או 1. אם A ו- B שניהם מיושמים עם לוגיקה 1, זה הופך לספירה בינארית של 11 ששווה להכחשה 3 והפלט על פני קו 3 גבוה'.

כמו כן, A, 0 B, 0 קו יציאה 0. הספירה הגבוהה ביותר מבוססת על כמות התשומות. הדלפק הגדול ביותר שמשתמש ב -2 כניסות הוא 22 - 1 = 3. יתכן ויהיה ניתן להרחיב את המעגל יותר, למשל אם הועסקו בארבע כניסות A, B, C ו- D, במקרה זה הספירה הגבוהה ביותר תהיה 24 - 1 = 15 והפלטים הם בין 0 ל -15.

20) מעגל הצפנה רגיש

זה פשוט מעגל מבוסס גלאי פוטו המעסיק כמה שערי NAND כדי להפעיל פעולת תפס המופעלת בחושך.

כאשר האור הסביבתי גבוה מהסף המוגדר, הפלט נשאר ללא השפעה וללא היגיון. כאשר החושך יורד מתחת לסף שנקבע, הפוטנציאל בכניסה של שער ה- NAND מחליף אותו ללוגיקה גבוהה, שבתורו תולה את הפלט לוגיקה גבוהה באופן קבוע.

הסרת הדיודה מסירה את תכונת הנעילה וכעת השערים פועלים במקביל לתגובות האור. המשמעות של התפוקה עוברת לסירוגין גבוהה ונמוכה בתגובה לעוצמות האור במגוון הפוטו.

21) מתנד שמע AUDIO TONE

התכנון הבא מראה כיצד לבנות a מתנד דו-גוני באמצעות שני זוגות שערים NAND. שני שלבי מתנדים מוגדרים באמצעות שערי NAND זה, האחד בעל תדירות גבוהה תוך שימוש ב- 0.22 µF, ואילו השני עם קבלים מתנד בתדר נמוך 0.47 uF.

המתנדים בשילוב זה עם זה באופן שבו המתנד בתדר הנמוך ממודד את המתנד בתדר הגבוה. זה מייצר a פלט קול מעוות שנשמע נעים ומעניין יותר מטון מונו המיוצר על ידי מתנד בעל 2 שערים.

22) מתנד שעון קריסטל

זה עוד מעגל מתנד מבוסס גביש לשימוש עם L.S.I. שעון IC 'שבב' לבסיס של 50 הרץ. הפלט מותאם ל- 500 קילוהרץ, כך שכדי לקבל 50 הרץ, יש לחבר את הפלט הזה לארבעה 7490 סמ'ק באופן מפל. כל 7490 מחלק את התפוקה שלאחר מכן ב -10, מה שמאפשר חלוקה כוללת של 10,000.

זה סוף סוף מייצר את הפלט השווה ל- 50 הרץ (500,000 10 ÷ 10 ÷ 10+ 10 = 50). הפניה 50 הרץ נרכשת בדרך כלל מקו החשמל, אך השימוש במעגל זה מאפשר לשעון להיות עצמאי מקו הרשת ולקבל גם בסיס זמן מדויק באותה מידה של 50 הרץ.

23) מתנד מיתוג

מעגל זה מורכב ממחולל טונים ומשלב מיתוג. מחולל הטונים פועל ללא הפסקה, אך ללא כל פלט באפרכסת.

עם זאת, ברגע שמופיע לוגיקה 0 בשער הקלט A, הוא הופך את שער A ללוגיקה 1. ההיגיון 1 פותח את שער B ותדר הצליל מותר להגיע לאפרכסת.

למרות ששימשו כאן אפרכסת גביש זעירה, היא עדיין מסוגלת ליצור צליל חזק להפליא. המעגל יכול להיות מיושם כמו זמזם שמציע לצד זה שעון מעורר אלקטרוני.

24) גלאי מתח מתח

מעגל זה נועד לעבוד כגלאי פאזה דרך ארבעה שערים NAND. גלאי הפאזה מנתח שתי כניסות ויוצר מתח שגיאה שהוא פרופורציונלי להפרש בין שני תדרי הכניסה.

פלט הגלאי ממיר את האות דרך רשת RC המורכבת מנגד 4k7 וקבל 0.47uF לייצור מתח שגיאה DC. מעגל גלאי הפאזה עובד טוב מאוד ב- P.L.L. (לולאת נעילת פאזה) יישומים.

התרשים שלעיל מציג תרשים בלוקים של P.L.L מלא. רֶשֶׁת. מתח השגיאה שנוצר על ידי גלאי הפאזה מוגבר כדי לווסת את תדר המולטיברטור של ה- V.C.O. (מתנד מבוקר מתח).

בית העסק P.L.L. היא טכניקה שימושית להפליא והיא יעילה מאוד בהפחתת F.M ב -10.7 מגהרץ (רדיו) או 6 מגה הרץ (צליל טלוויזיה) או כדי להקים מחדש את נושא המשנה 38 קילוהרץ בתוך מפענח מולטיפלקס סטריאו.

25) מחליש RF

העיצוב משלב 4 שערי NAND ומחיל אותם במצב מסוק לשליטה על גשר הדיודה.

גשר הדיודה עובר להפעלת הולכת ה- RF או לחסימת ה- RF.

כמה RF מותר דרך הערוץ נקבע בסופו של דבר על ידי אות השער. הדיודות יכולות להיות כל דיודות סיליקון במהירות גבוהה או אפילו 1N4148 משלנו יעבוד (ראה תרשים 32).

26) מתג תדר הפניה

המעגל עובד עם חמישה שערי NAND לפיתוח מתג דו-תדר. כאן משתמשים במעגל תפס ביסטבי יחד עם מתג מוט יחיד לנטרול אפקט ההפצה ממתג SPDT. הפלט הסופי יכול להיות f1 או f2, תלוי במיקום ה- SPDT.

27) בדיקת נתונים של שני ביטים

מעגל זה עובד עם מושג מסוג מחשב וניתן להשתמש בו כדי ללמוד את פונקציות הלוגיקה הבסיסיות המתעוררות במחשב, המובילות לשגיאות.

בדיקת שגיאות מתבצעת עם תוספת של סיבית משלימה (ספרה בינארית) ב'מילים 'על מנת שהסכום הסופי המופיע ב'מילה' של המחשב יהיה עקבי או אחיד באופן עקבי.

טכניקה זו מכונה 'PARITY CHECK'. המעגל בוחן זוגיות אי זוגית או זוגית עבור 2 ביטים. אנו יכולים לגלות כי התכנון די דומה למעגל גלאי השגיאות בשלב.

28) מעגל לולאות בינארי בינארי

במעגל זה עובדים שבעה שערי NAND כדי ליצור מעגל תוספת חצי . A0, B0 מהווים את תשומות הספרות הבינאריות. S0, C0 מייצגים את הסכום וקווי הנשיאה. כדי להיות מסוגלים ללמוד כיצד סוגים אלה של מעגלים מתפקדים, דמיין כיצד מתמטיקה בסיסית מחנכת לילדים. אתה יכול להתייחס לטבלת האמת למחצה האמת להלן.

• 0 ו -0 הוא 0
• אני ו -0 זה שאני סכום 1 נושא 0.
• 0 ו- 1 הוא אני מסכם 1 נושא 0.
• אני ואני הוא 10 סכום 0 נושא 1.

אסור לטעות ב- 1 0 כ'עשר 'אלא הוא מבוטא כ'אפס אחד' ומסמל 1 x 2 ^ 1 + (0 x 2 ^ 0). שני מעגלי תוספת שלמים וחצי בנוסף לשער 'OR' מולידים מעגל תוספת מלא.

בתרשים הבא A1 ו- B1 הם הספרות הבינאריות, C0 הוא העברה מהשלב הקודם, S1 הופך לסכום, C1 הוא העברת לשלב הבא.

29) תורן חצי שער NOR

מעגל זה והבאים למטה מוגדרים באמצעות שערים NOR בלבד. 7402 IC מגיע עם ארבעה שערי NOR עם 2 כניסות.

חצי התוספת פועל בעזרת חמישה שערי NOR כפי שתואר לעיל.

קווי יציאה:

30) אף שער מלא

תכנון זה מתאר מעגל מוספים מלא המשתמש בזוג תוספי חצי שער NOR יחד עם כמה שערי NOR נוספים. המעגל עובד עם סה'כ 12 שערים וצרכים בכל 3 המס 'של 7402 I.C.s. קווי הפלט הם:

שורות קלט A, B ו- K.

K היא למעשה הספרה שמעבירה קדימה מהקו הקודם. שימו לב שהפלט מיושם באמצעות כמה שערים NOR השווים לשער OR יחיד. המעגל מסתדר לשני תוספות למחצה בנוסף לשער OR. אנו יכולים להשוות זאת למעגלים שנדונו בעבר.

31) מזרק איתותים פשוט

בסיסי מזרק אות אשר יכולים לשמש לבדיקת תקלות בציוד שמע או בעיות אחרות הקשורות לתדרים, ניתן ליצור באמצעות שני שערים NAND. היחידה משתמשת בוולט 4.5 וולט דרך 3 ננו של תאי AAA 1.5V בסדרה (ראה תרשים 42).

ניתן לבנות מעגל מזרק אותות נוסף כמוצג להלן באמצעות חצי 7413 IC. זה אמין יותר מכיוון שהוא מפעיל טריגר של שמיט כמולטיברטור

32) מגבר פשוט

זוג שערי NAND שתוכננו כממירים יכולים להיות מחוברים בסדרה לפיתוח מגבר שמע פשוט - - . הנגד 4k7 משמש ליצירת משוב שלילי במעגל, אם כי זה לא עוזר לחסל את כל העיוותים.

ניתן להשתמש בפלט המגבר עם כל רמקול המדורג ב 25 עד 80 אוהם. ניתן לנסות רמקול של 8 אוהם, אם כי זה עלול לגרום לחימום IC להיות הרבה יותר חם.

ניתן לנסות גם ערכים נמוכים יותר עבור ה- 4k7 אבל זה יכול להוביל לנפח נמוך יותר בפלט.

33) שעון מהירות נמוכה

כאן נעשה שימוש בהדק שמיט בשילוב עם מתנד בתדר נמוך, ערכי RC קובעים את תדירות המעגל. תדר השעון הוא בערך 1 הרץ או דופק אחד לשנייה.

34) מעגל מתג מגע NAND שער

רק כמה NAND יכול לשמש להכנת ממסר המופעל באמצעות מגע מתג הבקרה כפי שמוצג לעיל. התצורה הבסיסית זהה לזו שההסבר לעיל על כפתור ה- RS הסביר, מה שמפעיל את תפוקתו בתגובה לשתי רפידות המגע בכניסות שלהם. נגיעה בלוח המגע 1 גורמת ליציאה גבוהה להפעלת שלב נהג הממסר, כך שהעומס המחובר מופעל.

כאשר נוגעים בלוח המגע התחתון הוא מאפס את הפלט ומחזיר אותו לאפס הגיוני. פעולה זו מכבה את נהג ממסר והעומס.

35) בקרת PWM באמצעות שער NAND יחיד

ניתן להשתמש בשערי NAND גם להשגת תפוקה יעילה מבוקרת PWM ממינימום למקסימום.

שער ה- NAND המוצג בצד שמאל עושה שני דברים, הוא מייצר את התדר הנדרש, ומאפשר גם למשתמש לשנות את זמן ה- ON ואת זמן ה- OFF של פעימות התדרים בנפרד באמצעות שתי דיודות השולטות בתזמון הטעינה והפריקה של הקבל. C1.

הדיודות מבודדות את שני הפרמטרים ומאפשרות טעינה ושליטה בפריקה של C1 בנפרד באמצעות התאמות הסיר.

זה בתורו מאפשר לשלוט בפלט PWM באופן דיסקרטי באמצעות התאמות הסיר. ניתן להשתמש במערך זה לבקרת מהירות מנוע DC במדויק עם רכיבים מינימליים.

מכפיל מתח באמצעות NAND Gates

ניתן ליישם גם שערי NAND לייעול מעגלי מכפיל מתח כפי שמוצג לעיל. Nand N1 מוגדר כמחולל שעון או מחולל תדרים. התדירות מחוזקת ונאגרת דרך 3 שערי הנאנד הנותרים המחוברים במקביל.

היציאה מועברת לאחר מכן לשלב מתח כפול או מכפילים של דיודה בכדי להשיג סוף סוף את שינוי רמת המתח 2X ביציאה. כאן 5V מוכפל ל -10 V, אולם רמת מתח אחרת עד 15V מקסימלית ומשמשת גם להשגת כפל המתח הנדרש.

מהפך 220V באמצעות שערים NAND

אם אתה חושב שניתן להשתמש בשער NAND רק לייצור מעגלים במתח נמוך, ייתכן שאתה טועה. ניתן ליישם במהירות IC 4011 IC לייצור עוצמה מהפך 12V ל 220V כפי שמוצג לעיל.

שער N1 יחד עם אלמנטים RC יוצרים את המתנד הבסיסי 50 הרץ. יש לבחור את חלקי RC כראוי בכדי לקבל את תדר 50 הרץ או 60 הרץ המיועד.

N2 עד N4 מסודרים כחוצצים וממירים כך שהפלט הסופי בבסיסי הטרנזיסטורים מייצר זרם מיתוג לסירוגין לפעולת משיכת הדחיפה הנדרשת על השנאי באמצעות אספני הטרנזיסטור.

פיזו זמזם

מכיוון שניתן להגדיר שערי NAND כמתנדים יעילים, היישומים הנלווים הם עצומים. אחד מאלה הוא ה זמזם פייזו , שניתן לבנות באמצעות 4011 IC יחיד.

ניתן להתאים מתנדים לשער NAND ליישום רעיונות רבים למעגלים שונים. פוסט זה טרם הושלם, והוא יעודכן עם עיצובים נוספים מבוססי שער NAND ככל שיידרש זמן. אם יש לך משהו מעניין שקשור למעגלי שער NAND, אנא יידע אותנו את המשוב שלך.