Jednoduché obvody využívající brány IC 7400 NAND

V tomto článku probereme mnoho nejrůznějších návrhů obvodů vytvořených pomocí bran NAND z integrovaných obvodů, jako jsou IC 7400, IC 7413, IC 4011 a IC 4093 atd.

Specifikace IC 7400, IC 7413

I.C.s 7400 a 7413 jsou 14kolíkové DIL integrované obvody nebo „14kolíkové integrované obvody Dual In Line“, kde kolík 14 je kladné napájení V + a kolík 7 je záporný, uzemněný nebo 0V kolík.

Napájecí vstupy na piny 14 a 7 nejsou na výkresech pro jednoduchost zobrazeny, ale doporučujeme vám tyto piny nezapomenout připojit, jinak by obvod jednoduše nefungoval!

Všechny obvody pracují s napájením 4,5 V nebo 6 V DC, ale typické napětí může být 5 voltů. 5V regulované napájení napájené ze sítě lze získat řadou možností.

4 brány 7400 jsou se svými specifikacemi naprosto stejné:

• Gate A piny 1, 2 vstupy, výstup pin 3
• Gate B piny 4, 5 vstupů, pin 6 výstup
• Gate C piny 10, 9 vstupů, pin 8 výstup
• Gate D piny 13, 12 vstupů, výstup pin 11

Můžete najít konkrétní obvod indikující oscilátor aplikující brány A a B, ale to také znamená, že to samé lze bez problémů navrhnout také pomocí bran A a C, B a C nebo C a D.

Obrázek 1 ukazuje logický obvod vašeho 7400 I.C. Obrázek 2 ukazuje logické symbolické znázornění pouze pro jednu bránu, přičemž každá jednotlivá brána je obvykle '2 Input NAND Gate'.

Interní konfigurace s individuální bránou je zobrazena na obrázku 3. Model 7400 je TTL logická I.C., to znamená, že pracuje pomocí „Transistor-Transistor-Logic“. Každá jednotlivá brána využívá čtyři tranzistory, každých 7400 je tvořeno 4 x 4 = 16 tranzistorů.

Logická hradla zahrnují dvojici stavů, v závislosti na binárním systému, 1 nebo „vysoký“, obvykle 4 volty, a 0 (nula) nebo „nízký“, obvykle 0 voltů. V případě, že není použit terminál brány. který může odpovídat 1 vstupu.

Znamená to, že čep otevřené brány je na „vysoké“ úrovni. Když je vstupní pin brány připojen k uzemnění nebo vedení 0 voltů, pak se vstup změní na 0 nebo logicky nízký.

Brána NAND je ve skutečnosti kombinací brány „NOT a AND“, když jsou oba její vstupy (a funkce) na logice 1, výstup je výstup brány NOT, který je 1.

Výstup z brány NOT bude 0 V v reakci na 1 vstupní signál nebo + napájecí vstup, což znamená, že výstup bude logický Zero, když je vstup na + napájecí úrovni.

U brány NAND, když jsou oba vstupy logické 0, se výstup změní na logiku 1, což je přesně jako odpověď brány NOT. Může vypadat obtížně přesně pochopit, proč je výstup 1, když jsou vstupy na 0, a naopak.

Lze to vysvětlit tímto způsobem

Pro přepnutí stavu musí dojít k funkci AND, to znamená, že každý vstup musí být transformován pro přepnutí stavu.

K tomu dochází pouze tehdy, když se dva vstupy přepnou z 0 na 1. Brány 7400 jsou 2 vstupní brány NAND, avšak 3 vstupní brány NAND 7410 IC, 4 vstupní brány NAND 7420 a také 8 vstupní bránu NAND 7430 lze snadno získat z trhu .

Pokud jde o 7430, jeho 8 vstupních hradel přepne stav pouze tehdy, když je každý z 8 vstupů buď 1 nebo 0.

Když 8 vstupů 7430 bude 1,1,1,1,1,1,1,0, pak bude výstup i nadále 1. Změna stavu nedojde, pokud všech 8 vstupů nemá identickou logiku .

Ale jakmile se poslední vstup změní z 0 na 1, výstup se změní z 1 na 0. Technika, která způsobuje „změnu stavu“, je zásadním aspektem pro pochopení funkčnosti logických obvodů.

Počet kolíků, které logický IC může běžně mít, je 14 nebo 16. 7400 se skládá ze čtyř bran NAND se 2 vstupními kolíky a 1 výstupním kolíkem pro každou z bran a také dvojicí kolíků pro vstupy napájení, kolíkem 14 a kolík 7.

Rodina IC 7400

Ostatní členové rodiny 7400 mohou mít vyšší počet vstupních pinů, jako jsou 3 vstupní brány NAND, 4 vstupní brány NAND a 8 vstupních bran NAND s více možnostmi kombinace vstupů pro každou bránu. Jako příklad je IC 7410 variantou 3 vstupních bran NAND nebo „brány se 3 vstupy NAND“.

IC 7420 je variantou 4 vstupních bran NAND a je také nazýván „Dual 4 input NAND gate“, zatímco IC 7430 je člen, který má 8 vstupů a je známý jako 8-vstupová brána NAND.

Základní připojení brány NAND

Zatímco IC 7400 obsahuje pouze brány NAND, je možné brány NAND propojit mnoha způsoby.

To nám umožňuje převést je na jiné formy brány, jako jsou:
(1) střídač nebo brána „NOT“
(2) brána AND
(3) OR brána
(4) NOR brána.

IC 7402 se podobá 7400, i když je tvořen 4 branami NOR. Stejně jako NAND je kombinace „NOT plus AND“, NOR je směs „NOT plus OR“.

7400 je extrémně přizpůsobivý integrovaný obvod, jak lze zjistit z řady následujících obvodů v příručce k aplikacím.

Abychom vám pomohli plně pochopit funkčnost brány NAND, je výše uvedená tabulka PRAVDA pro bránu 2 NAND.

Ekvivalentní pravdivostní tabulky lze vyhodnotit téměř pro jakoukoli logickou bránu. Pravdivá tabulka pro 8 vstupní bránu, jako je 7430, je poněkud složitější.

Jak otestovat bránu NAND

Chcete-li zkontrolovat integrovaný obvod 7400, můžete přivést energii na piny 14 a 7. Piny 1 a 2 udržujte připojené ke kladnému napájení, výstup se zobrazí jako 0.

Dále, bez změny připojení pin 2, připojte pin 1 na 0 voltů. To umožní, aby se vstupy staly 1, 0. To způsobí, že se výstup otočí o 1 a rozsvítí LED. Nyní jednoduše vyměňte připojení pin 1 a pin 2 tak, aby se vstupy staly 0, 1, tím se přepne výstup na logiku 1 a vypne se LED.

V posledním kroku připojte oba vstupní piny 1 a 2 k zemi nebo k 0 voltům tak, aby vstupy byly na logice 0, 0. Tím se opět přepne výstup na logicky vysokou nebo 1, rozsvítí se LED. Svícení LED indikuje logickou úroveň 1.

Když LED nesvítí, naznačuje to logickou úroveň 0. Analýzu lze opakovat pro brány B, C a D.

Poznámka: každý z osvědčených obvodů pracuje s 5% rezistory 1 / 4W - všechny elektrolytické kondenzátory mají obecně jmenovité napětí 25 V.

Pokud obvod nefunguje, můžete se podívat na připojení, možnost chybného IC může být vysoce nepravděpodobná ve srovnání s nesprávným připojením kolíků. Toto připojení brány NAND zobrazené níže může být nejzákladnější a funguje pouze s použitím 1 brány brány 7400.

1) NENÍ brána z brány NAND

Když jsou vstupní piny a brány NAND vzájemně zkratovány, obvod pak funguje jako invertor, což znamená, že výstupní logika ukazuje vždy opak vstupu.

Když jsou zkratované vstupní piny brány připojeny k 0V, výstup se změní na 1 a naopak. Protože konfigurace „NOT“ poskytuje protichůdnou odezvu napříč vstupními a výstupními piny, proto název NENÍ brána. Tato fráze je ve skutečnosti technicky vhodná.

2) Vytvoření brány AND z brány NAND

Protože brána NAND je také druh brány „NOT AND“, proto v případě, že je brána „NOT“ zavedena po bráně NAND, obvod se změní na bránu „NOT NOT AND“.

Pár negativů vytváří pozitiv (pojem, který je populární i v matematických koncepcích). Okruh se nyní stal branou „AND“, jak je znázorněno výše.

3) Výroba brány NEBO z bran NAND

Vložení brány NOT před každý vstup brány NAND vygeneruje bránu OR, jak je uvedeno výše. To je obvykle 2-vstupní brána NEBO.

4) Výroba brány NOR z bran NAND

V předchozím návrhu jsme vytvořili bránu OR z bran NAND. Brána NOR se ve skutečnosti stává bránou NEBO NEBO, když přidáme další NOT bránu hned za bránu NEBO, jak je uvedeno výše.

5) Tester logické úrovně

Tento testovaný obvod logické úrovně lze vytvořit pomocí jediné brány 7400 NAND jako invertoru nebo brány NOT pro indikaci logických úrovní. K rozlišení logických úrovní napříč LED 1 a LED 2 se používá několik červených LED.

Kolík LED, který je delší, se stává katodou nebo záporným kolíkem LED. Když je vstup na logické úrovni 1 nebo HIGH, LED 1 se přirozeně rozsvítí.

Pin 3, který je výstupním pinem, je opakem vstupu na logice 0, což způsobí, že LED 2 zůstane vypnutá. Když vstup získá logickou 0, LED 1 se přirozeně vypne, ale LED 2 nyní svítí kvůli opačné odezvě brány.

6) BISTABLE LATCH (S.R. FLIP-FLOP)

Tento obvod využívá několik NAND bran vzájemně propojených, aby vytvořil bistabilní západkový obvod S-R.

Výstupy jsou označeny jako Q a 0. Řádek nad Q znamená NE. 2 výstupy Q a 0 fungují jako vzájemné doplňky. To znamená, že když Q dosáhne logické úrovně 1, Q otočí 0, když Q je 0, Q otočí 1.

Obvod mohl být aktivován do obou dvou stabilních stavů pomocí vhodného vstupního impulzu. To v zásadě umožňuje obvodu funkci „paměti“ a vytváří z něj super snadný 1bitový (jedna binární číslice) datový čip pro ukládání dat.

Dva vstupy jsou značkové S a R nebo Set and Reset, takže tento obvod je obvykle známý jako S.R.F.F. ( Nastavit Reset Flip-Flop ). Tento obvod může být docela užitečný a používá se v mnoha obvodech.

OBVODNÍKOVÝ VLNOVÝ GENERÁTOR S-R FLIP-FLOP

Obvod SR Flip-Flop lze nakonfigurovat tak, aby fungoval jako generátor čtvercových vln. Pokud by F.F. je aplikován na sinusovou vlnu, řekněme z 12V střídavého proudu z transformátoru, s minimem rozsahu 2 voltů od špičky k výstupu, výstup bude reagovat generováním čtvercových vln majících špičku k špičce ekvivalentní napětí Vcc.

Lze očekávat, že tyto obdélníkové vlny budou mít dokonale čtvercový tvar díky extrémně rychlým dobám vzestupu a pádu IC. Výstup střídače nebo brány NOT přivádějící vstup R vede k vytvoření doplňkových vstupů ON / OFF přes vstupy R a S obvodu.

8) PŘEPNĚTE KONTAKTNÍ ODSTRAŇOVAČ ODSTRANĚNÍ

V tomto obvodu může být S-R FLIP-FLOP viděn jako eliminátor odrazu spínacího kontaktu.

Kdykoli jsou spínací kontakty sepnuty, obvykle následují kontakty, které se několikrát rychle odrazí mezi mechanickým namáháním a tlakem.

To většinou vede ke generování rušivých hrotů, které mohou způsobit rušení a nepravidelný provoz obvodu.

Výše uvedený obvod tuto možnost vylučuje. Když se kontakty zpočátku sepnou, zablokuje obvod a kvůli tomu rušení odskakováním kontaktů nedokáže vytvořit žádný účinek na klopný obvod.

9) RUČNÍ HODINY

Toto je další varianta okruhu osm. Pro experimentování s obvody, jako je poloviční sčítač nebo jiné logické obvody, je skutečně nutné být schopen analyzovat obvod, protože pracuje s jediným pulzem najednou. Toho lze dosáhnout použitím ručně ovládaného hodinového signálu.

Kdykoli je přepínač přepnut, na výstupu se objeví osamělá spoušť. Obvod funguje velmi dobře s binárním čítačem. Kdykoli je přepínač přepnut, může se stát, že dojde pouze k jednomu impulzu najednou kvůli funkci anti-bounce obvodu, což umožní počítání postupovat po jednom spuštění.

10) S-R FLIP-FLOP S PAMĚŤÍ

Tento obvod je navržen pomocí základního S-R Flip-Flop. Výstup je určen posledním vstupem. D označuje vstup DATA.

K aktivaci hradel B a C je nezbytný „aktivační“ impuls. Q tvoří stejnou logickou úroveň jako D, což znamená, že předpokládá hodnotu D a je stále v tomto stavu (viz obrázek 14).

Čísla pinů nejsou uvedena pro jednoduchost. Všech 5 bran má 2 vstupní NAND, je potřeba pár 7400. Výše uvedený diagram označuje pouze logický obvod, lze jej však rychle převést na schéma zapojení.

To zjednodušuje diagramy, které zahrnují obrovské množství logické brány do práce s. Aktivačním signálem může být impuls z dříve vysvětleného „ručního hodinového obvodu“.

Obvod funguje, kdykoli je použit signál 'CLOCK', což je obvykle základní princip používaný ve všech aplikacích souvisejících s počítačem. Pár výše vysvětlených obvodů lze sestavit pomocí pouze dvou 7400 integrovaných obvodů propojených navzájem.

11) HODINOU ŘÍZENÝ FLIP-FLOP

Toto je vlastně jiný typ klopného obvodu SR s pamětí. Vstup dat je řízen hodinovým signálem, výstup přes S-R Flip-Flop je rovněž regulován hodinami.

Tento Flip-Flop funguje dobře jako registr úložiště. Hodiny jsou ve skutečnosti hlavním ovladačem pro vstupní a výstupní pohyb impulzů.

12) INDIKÁTOR A DETEKTOR VYSOKÉ RYCHLOSTI PULZU

Tento konkrétní obvod je navržen pomocí S-R Flip -Flop a je zvyklý snímat a zobrazovat konkrétní pulz v logickém obvodu.

Tento impuls zablokuje obvod, výstup se poté přivede na vstup střídače, což způsobí rozsvícení červené LED.

Obvod je nadále v tomto konkrétním stavu, dokud není odstraněn přepnutím jednopólový spínač, resetovací spínač .

13) „SNAP!“ INDIKÁTOR

Tento obvod ukazuje, jak používat S-R Flip -Flop jiným způsobem. Tady dva žabky jsou začleněny do 7 bran NAND.

Základní teorií v tomto obvodu je použití klopných obvodů S-R a linek NEBEZPEČÍ. SI a S2 tvoří spínače, které řídí klopné obvody.

V okamžiku, kdy klopný obvod zaklapne příslušnou LED, se zapne a komplementární klopný obvod zabrání zablokování. Pokud jsou spínače ve formě tlačítek, uvolnění tlačítka způsobí resetování obvodu. Použité diody jsou 0A91 nebo jiné, například 1N4148.

• Brány A, B, C tvoří pódium pro S1 a LED 1.
• Brány D, E, F tvoří pódium pro S2 a LED 2.
• Gate G potvrzuje, že linie INHIBIT a INHIBIT fungují jako doplňkové páry.

14) NÍZKÁ FREKVENČNÍ ZVUKOVÁ OSCILÁTORKA

Obvod využívá dvě brány NAND připojené jako střídače a křížově spojené, aby vytvořily astabilní multivibrátor.

Frekvenci lze změnit zvýšením hodnoty CI a C2 (nižší frekvence) nebo snížením hodnoty C1 a C2 (vyšší frekvence). Tak jako elektrolytické kondenzátory ujistěte se, že je připojení polarity správné.

Obvody patnáct, šestnáct a sedmnáct jsou také typy nízkofrekvenčních oscilátorů vytvořených z obvodu čtrnáct. V těchto obvodech je však výstup konfigurován tak, aby LED diody blikaly.

Můžeme pozorovat, že všechny tyto obvody se navzájem velmi podobají. Avšak v tomto obvodu, pokud je na výstupu použita LED dioda, způsobí blikání LED velmi rychlou rychlostí, kterou naše oči mohou prakticky nerozeznat kvůli přetrvávajícímu vidění. Tento princip se používá v kapesní kalkulačky .

15) TWIN LED FLASHER

Zde začleňujeme několik bran NAND pro vytvoření velmi nízkofrekvenčního oscilátoru. The design ovládá dvě červené LED což způsobí blikání LED diod při střídavém zapnutí ON OFF.

Obvod pracuje se dvěma branami NAND, zbývající dvě brány IC by mohly být dodatečně použity ve stejném okruhu. Pro tento druhý obvod by mohly být použity různé hodnoty kondenzátoru pro generování alternativního stupně LED blikání. Kondenzátory s vyšší hodnotou způsobí, že LED diody budou blikat pomaleji a naopak.

16) JEDNODUCHÝ LED STROBOSKOP

Tento specifický design je vyroben z obvodu patnácti, který funguje jako stroboskop s nízkou spotřebou. Okruh je ve skutečnosti vysoká rychlost LED blikač . Červená LED rychle škubne, ale oko se snaží rozlišit konkrétní záblesky (kvůli vytrvalosti vidění).

Nelze očekávat, že výstupní světlo bude příliš silné, což znamená, že stroboskop může fungovat lépe, pouze když je tma, a ne během dne.

Proměnlivé rezistory se změnou se používají ke změně frekvence stroboskopu tak, aby stroboskop lze snadno upravit pro libovolnou požadovanou rychlost stroboskopu.

Stroboskop pracuje extrémně dobře při vyšších frekvencích úpravou hodnoty časovacího kondenzátoru. LED, která je ve skutečnosti diodou, je schopna snadno podporovat velmi vysoké frekvence. Doporučujeme jej použít k zachycení extrémně rychlých snímků tímto obvodem.

17) NÍZKÁ HYSTEREZE SCHMITT TRIGGER

Funkce dvou bran NAND lze konfigurovat jako a Schmittova spoušť k vytvoření tohoto konkrétního designu. Chcete-li experimentovat s tímto obvodem, možná budete chtít vyladit R1, která je umístěna pro hysterezní efekt .

18) ZÁKLADNÍ FREKVENČNÍ KRYSTÁLNÍ OSCILÁTOR

Tento obvod je upraven jako krystalem řízený oscilátor. Dvojice bran je zapojena jako střídače, rezistory poskytují správné množství předpětí pro přidružené brány. 3. brána je konfigurována jako „vyrovnávací paměť“, která brání přetížení oscilátoru.

Pamatujte, že když je krystal použit v tomto konkrétním obvodu, bude oscilovat na své základní frekvenci, což znamená, že nebude oscilovat na své harmonické nebo podtónové frekvenci.

V případě, že obvod pracuje se značně sníženou frekvencí, než se odhaduje, znamenalo by to, že frekvence krystalu pracuje s podtextem. Jinými slovy, může pracovat s několika základními frekvencemi.

19) DVOUBITOVÝ DEKODÉR

Tento obvod představuje jednoduchý dvoubitový dekodér. Vstupy jsou přes linku A a B, výstupy jsou přes linku 0, 1, 2, 3.

Vstup A může být jako logika 0 nebo 1. Vstup B může být jako logika 0 nebo 1. Pokud jsou A a B oba použity s logikou 1, stane se z toho binární počet 11, který se rovná denáru 3 a výstup přes linku 3 je vysoký'.

Stejně tak A, 0 B, 0 výstupní řádek 0. Nejvyšší počet je založen na množství vstupů. Největší čítač využívající 2 vstupy je 22 - 1 = 3. Je možné obvod dále rozšířit, například pokud byly použity čtyři vstupy A, B, C a D, v takovém případě bude nejvyšší počet 24 - 1 = 15 a výstupy jsou od 0 do 15.

20) FOTOGRAFICKÝ SNÍMAČSKÝ OKRUH

To je jednoduché fotodetektorový obvod který zaměstnává několik bran NAND k aktivaci západkové akce aktivované temnotou.

Pokud je okolní světlo vyšší než nastavená prahová hodnota, zůstává výstup nedotčen a nulový logický. Když tma klesne pod nastavenou prahovou hodnotu, potenciál na vstupu brány NAND ji přepne na logicky vysokou hodnotu, což zase trvale zablokuje výstup na vysokou logiku.

Demontáž diody odstraní funkci blokování a brány nyní fungují v tandemu se světelnými odezvami. To znamená, že výstup střídavě přechází na vysokou a nízkou hodnotu v reakci na intenzitu světla na fotodetektoru.

21) TWIN TONE AUDIO OSCILLATOR

Další návrh ukazuje, jak postavit a dvoutónový oscilátor pomocí dvou párů bran NAND. Pomocí této brány NAND jsou konfigurovány dva stupně oscilátorů, přičemž jeden má vysokou frekvenci s použitím 0,22 µF, zatímco druhý má nízkofrekvenční oscilátor 0,47 uF kondenzátorů.

Oscilátory jsou navzájem spojeny tak, že nízkofrekvenční oscilátor moduluje vysokofrekvenční oscilátor. Tím vznikne a kolísavý zvukový výstup což zní příjemněji a zajímavěji než mono tón produkovaný 2-bránovým oscilátorem.

22) OSOBNÍK CRYSTAL CLOCK

Tohle je další krystalový oscilátorový obvod pro použití s ​​L.S.I. IC chip „chip“ pro 50 Hz základnu. Výstup je nastaven na 500 kHz, aby bylo dosaženo 50 Hz, je třeba tento výstup kaskádově připojit ke čtyřem 7490 I.C.s. Každý 7490 pak vydělí následující výstup 10, což umožňuje celkové rozdělení 10 000.

To nakonec produkuje výstup rovný 50 Hz (500 000 10 ÷ 10 ÷ 10+ 10 = 50). 50 Hz reference se normálně získává ze síťového vedení, ale použití tohoto obvodu umožňuje, aby hodiny byly nezávislé na síťovém vedení a také získaly stejně přesnou časovou základnu 50 Hz.

23) PŘEPNUTÝ OSCILÁTOR

Tento obvod je tvořen generátorem tónů a spínacím stupněm. Generátor tónů pracuje nepřetržitě, ale bez jakéhokoli výstupu na sluchátko.

Jakmile se však na vstupní bráně A objeví logika 0, převrátí bránu A na logiku 1. Logika 1 otevře bránu B a zvuková frekvence se může dostat do sluchátka.

I když je zde použito malé krystalické sluchátko, je stále schopné generovat neuvěřitelně hlasitý zvuk. Obvod by mohl být použit jako bzučák s podélným elektronickým budíkem I.C.

24) DETEKTOR CHYBOVÉHO NAPĚTÍ

Tento obvod je navržen tak, aby fungoval jako fázový detektor čtyřmi branami NAND. Fázový detektor analyzuje dva vstupy a generuje chybové napětí, které je úměrné rozdílu mezi dvěma vstupními frekvencemi.

Výstup detektoru převádí signál přes RC síť obsahující odpor 4k7 a kondenzátor 0,47uF za vzniku stejnosměrného chybového napětí. Obvod fázového detektoru funguje extrémně dobře v P.L.L. (smyčka fázového zámku).

Výše uvedený diagram ukazuje blokové schéma úplného P.L.L. síť. Chybové napětí generované fázovým detektorem je posíleno, aby regulovalo frekvenci multivibrátoru V.C.O. (napěťově řízený oscilátor).

The P.L.L. je neuvěřitelně užitečná technika a je velmi efektivní při demodulaci F.M na 10,7 MHz (rádio) nebo 6 MHz (zvuk TV) nebo při obnově subknosiče 38 KHz v stereo multiplexním dekodéru.

25) RF útlum

Konstrukce zahrnuje 4 brány NAND a aplikuje je v režimu chopper pro ovládání diodového můstku.

Diodový můstek se přepíná buď pro umožnění vedení RF nebo pro blokování RF.

Kolik RF je povoleno kanálem, je nakonec určeno hradlovým signálem. Diody mohou být jakékoli vysokorychlostní křemíkové diody nebo bude fungovat i naše vlastní 1N4148 (viz obrázek 32).

26) REFERENČNÍ FREKVENČNÍ SPÍNAČ

Obvod pracuje s pěti branami NAND pro vývoj 2frekvenčního přepínače. Zde se používá bistabilní obvod západky spolu s jednopólovým spínačem pro neutralizaci odskakovacího efektu ze spínače SPDT. Konečný výstup může být f1 nebo f2, v závislosti na poloze SPDT.

27) KONTROLA DVOU BITOVÝCH ÚDAJŮ

Tento obvod pracuje s konceptem typu počítače a lze jej použít k osvojení základních logických funkcí, které v počítači vznikají, což vede k chybám.

Kontrola chyb se provádí přidáním doplňkového bitu (binární číslice) do „slov“, aby konečná částka, která se objeví v „slově“ počítače, byla trvale lichá nebo sudá.

Tato technika se označuje jako „KONTROLA PARITY“. Obvod zkoumá lichou nebo sudou paritu na 2 bity. Můžeme zjistit, že design se velmi podobá obvodu detektoru fázové chyby.

28) OBVOD BINÁRNÍHO POLOVIČE

Tento obvod využívá sedm bran NAND k vytvoření a poloviční sčítací obvod . A0, B0 tvoří binární číslicové vstupy. S0, C0 představují součtové a nosné čáry. Abychom se mohli naučit, jak tyto typy obvodů fungují, představte si, jak se základní matematika vzdělává pro děti. Níže můžete najít odkaz na poloviční sčítač PRAVDA.

• 0 a 0 je 0
• I a 0 je součet 1 nést 0.
• 0 a 1 je součet 1 nést 0.
• Já a já je 10 součet 0 nést 1.

1 0 by se nemělo mýlit jako „deset“, spíše se vyslovuje jako „jedna nula“ a symbolizuje 1 x 2 ^ 1 + (0 x 2 ^ 0). Dva celé poloviční obvody sčítače kromě brány 'OR' vedou k úplnému obvodu sčítačky.

V následujícím diagramu jsou A1 a B1 binární číslice, C0 je přenos z předchozího stupně, S1 se stává součtem, C1 je přenos do dalšího stupně.

29) NOR GATE POLOVÝ ADDER

Tento obvod a další níže jsou konfigurovány pouze pomocí bran NOR. 7402 IC je dodáván se čtyřmi 2-vstupními branami NOR.

Poloviční zmije pracuje pomocí pěti bran NOR, jak je znázorněno výše.

Výstupní řádky:

30) PLNÉ ADDER NOR GATE

Tento design zobrazuje celý obvod sčítačky pomocí dvojice polovičních sčítačů brány NOR a několika dalších bran NOR. Okruh pracuje s celkem 12 branami NOR a potřebami ve všech 3nosech 7402 I.C.s. Výstupní řádky jsou:

Vstupní řádky A, B a K.

K je ve skutečnosti číslice, která se přenáší z předchozího řádku. Všimněte si, že výstup je implementován pomocí několika bran NOR, které se rovnají jedné bráně OR. Obvod se kromě brány OR usadí zpět na dva poloviční sčítače. Můžeme to porovnat s našimi dříve diskutovanými obvody.

31) JEDNODUCHÝ VSTŘIKOVAČ SIGNÁLU

Základní signální injektor které lze použít k testování poruch audio zařízení nebo jiných problémů souvisejících s frekvencí, lze vytvořit pomocí dvou bran NAND. Jednotka používá 4,5 V napětí až 3nos 1,5V AAA článků v sérii (viz obrázek 42).

Další obvod injektoru signálu lze postavit, jak je znázorněno níže, s použitím poloviny 7413 IC. To je spolehlivější, protože využívá Schmittův spouštěč jako multivibrátor

32) JEDNODUCHÝ ZESILOVAČ

Dvojice bran NAND navržených jako střídače by mohla být zapojena do série pro vývoj a jednoduchý audio zesilovač . Rezistor 4k7 se používá ke generování negativní zpětné vazby v obvodu, i když to nepomůže eliminovat všechna zkreslení.

Výstup zesilovače lze použít s jakýmkoli reproduktorem o výkonu 25 až 80 ohmů. Lze vyzkoušet 8 ohmový reproduktor, i když by to mohlo způsobit, že by se IC mnohem oteplilo.

Lze také vyzkoušet nižší hodnoty pro 4k7, ale to může vést k nižší hlasitosti na výstupu.

33) NÍZKÁ RYCHLOST

Zde se používá Schmittova spoušť ve spojení s nízkofrekvenčním oscilátorem, hodnoty RC určují frekvenci obvodu. Frekvence hodin je přibližně 1 Hz nebo 1 puls za sekundu.

34) Obvod dotykového spínače brány NAND

K výrobě lze použít jen pár NAND dotykové relé ovládací spínač, jak je uvedeno výše. Základní konfigurace je stejná jako dříve vysvětlený RS flip flip, který spouští svůj výstup v reakci na dvě dotykové podložky na jejich vstupech. Dotyk na dotykové podložce 1 způsobí, že výstup se aktivuje vysoko, aktivuje se stupeň budiče relé, takže připojená zátěž je zapnuta.

Když se dotknete spodní dotykové podložky, resetuje výstup a vrátí jej zpět na logickou nulu. Tato akce vypne ovladač relé a náklad.

35) Řízení PWM pomocí jediné brány NAND

Brány NAND lze také použít k dosažení efektivního výkonu řízeného PWM od minima po maximum.

Brána NAND zobrazená na levé straně dělá dvě věci, generuje požadovanou frekvenci a také umožňuje uživateli samostatně měnit dobu zapnutí a dobu vypnutí frekvenčních pulzů pomocí dvou diod, které řídí časování nabíjení a vybíjení kondenzátoru C1.

Diody izolují dva parametry a umožňují samostatnou regulaci nabíjení a vybíjení C1 pomocí nastavení hrnce.

To zase umožňuje diskrétní ovládání výstupního PWM prostřednictvím úprav potu. Toto nastavení lze použít k přesnému řízení otáček stejnosměrného motoru s minimálními součástmi.

Zdvojovač napětí pomocí bran NAND

Pro efektivitu lze použít také brány NAND obvody zdvojovače napětí jak je uvedeno výše. Nand N1 je konfigurován jako generátor hodin nebo generátor frekvence. Frekvence je zesílena a uložena do vyrovnávací paměti přes zbývající 3 brány Nand zapojené paralelně.

Výstup je poté přiváděn do zdvojovače napětí diodového kondenzátoru nebo do stupně multiplikátorů, aby bylo konečně dosaženo 2násobné změny úrovně napětí na výstupu. Zde je 5V zdvojnásobeno na 10V, avšak jiná úroveň napětí až do maxima 15V a lze je také použít pro získání požadovaného násobení napětí.

220V střídač využívající brány NAND

Pokud si myslíte, že bránu NAND lze použít pouze k výrobě nízkonapěťových obvodů, můžete se mýlit. Jediný integrovaný obvod 4011 lze rychle použít pro výkon 12V až 220V střídač jak je uvedeno výše.

Brána N1 spolu s RC prvky tvoří základní oscilátor 50 Hz. RC části musí být vybrány vhodně, aby získaly zamýšlenou frekvenci 50 Hz nebo 60 Hz.

N2 až N4 jsou uspořádány jako vyrovnávací paměti a invertory, takže konečný výstup na základnách tranzistorů produkuje střídavě spínací proud pro požadovanou akci push-pull na transformátoru přes tranzistorové kolektory.

Piezo bzučák

Protože brány NAND lze konfigurovat jako efektivní oscilátory, související aplikace jsou obrovské. Jedním z nich je piezo bzučák , které lze postavit pomocí jediného integrovaného obvodu 4011.

Oscilátory brány NAND lze přizpůsobit pro implementaci mnoha různých návrhů obvodů. Tento příspěvek ještě není dokončen a bude aktualizován o další návrhy založené na bráně NAND, jak to čas dovolí. Pokud máte něco zajímavého v souvislosti s obvody brány NAND, dejte nám prosím vědět, vaše zpětná vazba bude velmi oceněna.