Circuits senzills mitjançant IC 7400 NAND Gates

Proveu El Nostre Instrument Per Eliminar Problemes





En aquest article parlarem de moltes idees de circuits variats construïts amb portes NAND de circuits integrats com IC 7400, IC 7413, IC 4011 i IC 4093, etc.

Especificacions IC 7400, IC 7413

Els I.C.s 7400 i el 7413 són circuits integrats DIL de 14 pines, o 'circuits integrats de línia dual de 14 pins', on el pin 14 és el subministrament positiu V + i el pin 7 és el pin negatiu, de terra o 0 V.



Les entrades de subministrament als pins 14 i 7 no es mostren als dibuixos per simplicitat, però us recomanem que no oblideu connectar aquests pins, o bé el circuit simplement no funcionaria.

Tots els circuits funcionen mitjançant una alimentació de 4,5 V o 6 V CC, tot i que la tensió típica pot ser de 5 volts. Es pot obtenir un subministrament regulat de 5 V impulsat per la xarxa mitjançant diverses opcions.



Les 4 portes d’un 7400 són exactament les mateixes amb les seves especificacions:

  • Porta A pins 1, 2 entrades, sortida pin 3
  • Porta B de 4 pins, 5 entrades, pin 6 de sortida
  • Porta C pins 10, 9 entrades, sortida pin 8
  • Porta D de pins 13, 12 entrades, sortida de pin 11


És possible que trobeu un circuit específic que indica un oscil·lador que aplica portes A i B, però això també significa que es pot dissenyar el mateix utilitzant també les portes A i C, B i C o C i D, sense cap problema.

La figura 1 mostra el circuit lògic del vostre 7400 I.C. La figura 2 mostra la representació lògica i simbòlica per a una sola porta, cada porta normalment és una 'porta d'entrada NAND de 2'.

Disposició interna de la porta NAND transistoritzada

La configuració interna amb una porta individual es mostra a la figura 3. El 7400 és un lògic TTL I.C., el que significa que funciona utilitzant 'Transistor-Transistor-Logic'. Cada porta compta amb quatre transistors, cada 7400 es compon de 4 x 4 = 16 transistors.

Les portes lògiques inclouen un parell d'estats, depenent del sistema binari, 1 o 'Alt' normalment 4 volts i 0 (zero) o 'Baix' normalment 0 volts. En cas que no s’utilitzi un terminal de porta. que pot correspondre a una entrada 1.

És a dir, un passador obert està a un nivell 'alt'. Quan es connecta un pin d'entrada de porta amb la línia de terra o 0 volts, l'entrada passa a ser 0 o és lògica baixa.

Una porta NAND és en realitat una barreja de porta 'NOT i AND' quan les seves entrades (i funció) es troben a la lògica 1, la sortida és una sortida de porta NOT que és 1.

La sortida d’una porta NOT serà de 0V en resposta a un senyal d’entrada o entrada d’alimentació +, és a dir, la sortida serà zero lògica quan l’entrada estigui a + nivell d’alimentació.

Per a una porta NAND quan les dues entrades són lògiques 0, la sortida es converteix en lògica 1, que és exactament com una resposta de porta NO. Pot semblar difícil comprendre exactament per què la sortida és 1 quan les entrades es mantenen a 0 i viceversa.

Es pot explicar d’aquesta manera

Per a un canvi d'estat s'ha de produir una funció AND, és a dir, que cada entrada ha de transformar-se per canviar l'estat.

Això només passa quan les dues entrades canvien de 0 a 1. Les portes 7400 són 2 portes NAND d’entrada, però es poden obtenir fàcilment 3 portes NAND d’entrada 7410 IC, 4 portes NAND d’entrada 7420 i també una porta NAND de 8 entrades 7430 .

Pel que fa al 7430, la seva porta d'entrada de 8 canviarà d'estat només quan cadascuna de les 8 entrades sigui 1 o 0.

Quan les vuit entrades del 7430 siguin 1,1,1,1,1,1,1,1,0, la sortida continuarà sent 1. El canvi d'estat no es produirà mentre les vuit entrades no tinguin les lògiques idèntiques. .

Però tan aviat com l'última entrada canvia de 0 a 1, la sortida canvia d'1 a 0. La tècnica que provoca el 'canvi d'estat' és un aspecte crucial per entendre la funcionalitat dels circuits lògics.

El nombre de pins que pot tenir un IC lògic és de 14 o 16. Un 7400 consta de quatre portes NAND, amb 2 pins d'entrada i 1 pin de sortida per a cadascuna de les portes, i també un parell de pins per a les entrades de la font d'alimentació, pin 14 i el pin 7.

Família IC 7400

La resta de membres de la família 7400 poden presentar un nombre més elevat de pins d'entrada, com ara 3 portes NAND d'entrada, 4 portes NAND d'entrada i la porta NAND de 8 entrades amb més opcions de combinació d'entrada per a cada porta. Com a exemple, l'IC 7410 és una variant de tres portes NAND d'entrada o una 'porta NAND triple d'entrada 3'.

L'IC 7420 és una variant de 4 portes NAND d'entrada i també s'anomena 'porta NAND de 4 entrades' mentre que l'IC 7430 és un membre que té 8 entrades i es coneix com a porta NAND de 8 entrades.

Connexions bàsiques de la porta NAND

Tot i que l'IC 7400 només compta amb portes NAND, és possible connectar les portes NAND de diverses maneres.

Això ens permet convertir-los en altres formes de porta com:
(1) un inversor o porta 'NO'
(2) una porta AND
(3) una porta OR
(4) Porta NOR.

L'IC 7402 s'assembla al 7400 tot i que està format per 4 portes NOR. De la mateixa manera que NAND és una combinació de 'NOT plus AND', NOR és la combinació de 'NOT plus OR'.

El 7400 és un CI extremadament adaptable que es pot trobar a la gamma següent de circuits de la guia d'aplicacions.

Per ajudar-vos a comprendre completament la funcionalitat d'una porta NAND, a continuació es mostra una taula TRUTH per a una porta NAND de 2 entrades.

Les taules de veritat equivalents es podrien avaluar per a qualsevol porta lògica. La taula de veritat per a una porta de 8 entrades com la 7430 és una mica més complexa.

Com provar una porta NAND

Per comprovar un IC 7400, podeu aplicar energia als pins 14 i 7. Mantingueu connectats els pins 1 i 2 a una font positiva, la sortida es mostrarà com a 0.

A continuació, sense canviar la connexió del pin 2, connecteu el pin 1 a 0 volts. Això permetrà que les entrades esdevinguin 1, 0. Això farà que la sortida giri 1, il·luminant el LED. Ara simplement, canvieu les connexions de pin 1 i pin 2, de manera que les entrades passin a ser 0, 1, això canviarà la sortida a la lògica 1, apagant el LED.

En el pas final, connecteu els dos pins d'entrada 1 i 2 a terra o 0 volts de manera que les entrades estiguin a la lògica 0, 0. Això tornarà a convertir la sortida a la lògica alta o 1, engegant el LED. La brillantor del LED significa el nivell lògic 1.

Quan el LED està apagat, això suggereix un nivell lògic 0. L'anàlisi es podria repetir per a les portes B, C i D.

Nota: cadascun dels circuits demostrats aquí funciona amb resistències de 1 / 4W 5%: tots els condensadors electrolítics tenen una classificació general de 25 V.

Si un circuit no funciona, podeu mirar les connexions, la possibilitat que tingui un CI defectuós pot ser molt improbable en comparació amb una connexió incorrecta dels pins. Aquestes connexions d'una porta NAND que es mostra a continuació poden ser les més bàsiques i funcionen utilitzant només una porta d'un 7400.

1) NO porta des d'una porta NAND

Quan els pins d'entrada d'una porta NAND són curts entre si, el circuit funciona com un inversor, és a dir, la lògica de sortida mostra sempre el contrari de l'entrada.

Quan els pins d'entrada en curt de la porta es connecten a 0V, la sortida es convertirà en 1 i viceversa. Com que la configuració 'NOT' proporciona una resposta oposada entre els pins d'entrada i sortida, d'aquí el nom de porta NO. En realitat, aquesta frase és tècnicament adequada.

2) Creació de AND Gate des d'una porta NAND

Com que una porta NAND també és una mena de porta 'NO I', per tant, en cas que s'introdueixi una porta 'NO' després d'una porta NAND, el circuit es converteix en una porta 'NO NO I'.

Un parell de negatius produeixen un positiu (una noció que també és popular en conceptes matemàtics). Ara el circuit s’ha convertit en una porta “I”, tal com es mostra més amunt.

3) Creació de porta O des de NAND Gates

La inserció d’una porta NOT abans de cada entrada de porta NAND genera una porta OR com s’ha demostrat anteriorment. Normalment es tracta d’una porta O de 2 entrades.

4) Creació de NOR Gate des de NAND Gates

En el disseny anterior vam crear una porta OR des de les portes NAND. De fet, una porta NOR es converteix en una porta NOT OR quan afegim una porta NOT addicional just després d’una porta OR, tal com es mostra més amunt.

5) Probador de nivell lògic

Circuit indicador de nivell lògic mitjançant una única porta NAND

Aquest circuit de nivell lògic provat es pot crear a través d’una única porta NAND 7400 com a inversor o NO per indicar nivells lògics. S'utilitzen un parell de LED vermells per distingir els nivells lògics entre el LED 1 i el LED 2.

El pin LED que és més llarg es converteix en el càtode o el pin negatiu del LED. Quan l’entrada està al nivell lògic 1 o ALT, el LED 1 s’il·lumina de forma natural.

El pin 3 que és el pin de sortida és l'oposat a l'entrada de la lògica 0, cosa que fa que el LED 2 es mantingui apagat. Quan l'entrada té una lògica 0, el LED 1 s'apaga de forma natural, però el LED 2 ara s'encén a causa de la resposta oposada de la porta.

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

Circuit biestable de porta NAND

Aquest circuit fa servir un parell de portes NAND acoblades creuadament, per fer un circuit de tancament biestable S-R.

Les sortides es marquen com a Q i 0. La línia que hi ha a sobre de Q significa NO. Les 2 sortides Q i 0 actuen com a complements els uns dels altres. És a dir, quan Q arriba al nivell lògic 1, Q gira 0 quan Q és 0, Q gira 1.

El circuit es podria activar en els dos estats estables mitjançant un pols d’entrada adequat. Bàsicament, això permet al circuit una funció de 'memòria' i el crea en un xip d’emmagatzematge de dades d’1 bit (un dígit binari) molt fàcil.

Les dues entrades tenen la marca S i R o Set and Reset, per la qual cosa aquest circuit se sol denominar S.R.F.F. ( Estableix Restableix el xanclet ). Aquest circuit pot ser força útil i s’aplica en diversos circuits.

EL GENERADOR D’ONES RECTANGULARS DE FLIP-FLOP S-R

El circuit SR Flip-Flop es pot configurar perquè funcioni com un generador d’ones quadrades. Si el F.F. s'aplica amb una ona sinusoïdal, diguem-ne a partir de 12V CA d'un transformador, amb un mínim de 2 volts de gamma a pic, la sortida respondrà generant ones quadrades que tenen un pic a pic equivalent a la tensió Vcc.

Es pot esperar que aquestes ones quadrades tinguin una forma perfectament quadrada a causa dels temps de pujada i baixada extremadament ràpids de la CI. La sortida d’inversor o porta NO que alimenta l’entrada R té com a resultat la creació d’entrades ON / OFF complementàries a través de les entrades R i S del circuit.

8) INTERRUPTOR ELIMINADOR DE BOUNCE DE CONTACTE

En aquest circuit es pot veure un FLIP-FLOP S-R aplicat com un eliminador de rebot de contacte de commutador.

Sempre que es tanquen els contactes dels interruptors, normalment els segueixen rebotant ràpidament unes quantes vegades a causa de la pressió i la tensió mecànica.

Això resulta principalment en la generació de pics espuris, que poden causar interferències i un funcionament erràtic del circuit.

El circuit anterior elimina aquesta possibilitat. Quan els contactes es tanquen inicialment, es bloqueja el circuit i, per això, la interferència del rebot de contacte no crea cap efecte al xanclet.

9) RELLOTGE MANUAL

Aquesta és una altra variant del circuit vuit. Per experimentar amb circuits com a mitja sumadora o altres circuits lògics, és realment necessari ser capaç d’analitzar el circuit, ja que funciona amb un sol impuls a la vegada. Això es podria aconseguir mitjançant l'aplicació d'un rellotge manual.

Sempre que es commuta l’interruptor, apareix un activador solitari a la sortida. El circuit funciona molt bé amb un comptador binari. Sempre que es commuta el commutador, només es permet que es produeixi un sol impuls a la vegada a causa de la funció anti-rebot del circuit, cosa que permet que el recompte progressi un disparador a la vegada.

10) FLIP-FLOP S-R AMB MEMORYRIA

Aquest circuit està dissenyat mitjançant el flip-flop bàsic S-R. La sortida està determinada per la darrera entrada. D indica l'entrada de DADES.

Es fa necessari un pols 'habilitant' per activar les portes B i C. Q forma el mateix nivell lògic que D, és a dir, això assumeix el valor de D i continua en aquesta condició (vegeu la imatge 14).

Els números dels pins no es donen per simplicitat. Les 5 portes són 2 entrades NAND, es necessiten un parell de 7400. El diagrama anterior només indica un circuit lògic, però es pot convertir ràpidament en un diagrama de circuits.

Això racionalitza els diagrames que inclouen una gran quantitat de les portes lògiques funcionen amb. El senyal d'activació podria ser un impuls del 'circuit de rellotge manual' explicat anteriorment.

El circuit funciona sempre que s'aplica un senyal 'CLOCK', normalment aquest és un principi bàsic que s'utilitza en totes les aplicacions relacionades amb l'ordinador. El parell de circuits explicats anteriorment es poden construir utilitzant només dos 7400 IC connectats entre si.

11) FLIP-FLOP CONTROLAT PER RELLOTGE

Aquest és en realitat un altre tipus de xanclet SR amb memòria. L'entrada de dades es regeix amb un senyal de rellotge, la sortida a través del flip-flop S-R també està regulada pel rellotge.

Aquest Flip-Flop funciona bé com un registre d'emmagatzematge. El rellotge és en realitat un controlador mestre per al moviment d’entrada i sortida de polsos.

12) INDICADOR I DETECTOR D'IMPULS D'ALTA VELOCITAT

Aquest circuit en particular està dissenyat amb el Flip S-R -Flop i està acostumat a detectar i mostrar un impuls específic dins d’un circuit lògic.

Aquest pols bloqueja el circuit i la sortida s’aplica a l’entrada de l’inversor, cosa que fa que el LED vermell brilli.

El circuit continua en aquest estat concret fins que s'elimina mitjançant la commutació de interruptor monopolar, interruptor de reinici .

13) 'SNAP!' INDICADOR

Aquest circuit mostra com utilitzar l’S-R Flip -Flop d’una altra manera. Aquí, dos xancletes s’incorporen a través de 7 portes NAND.

La teoria fonamental d’aquest circuit és l’aplicació de xancles S-R i les línies INHIBIT. SI i S2 formen els commutadors que regeixen els xancles.

En el moment que el xanclet es bloqueja, el LED corresponent s’encén i s’impedeix que el xanclet complementari es bloquegi. Quan els commutadors tenen la forma de polsadors, en deixar anar el botó es provoca el restabliment del circuit. Els díodes emprats són 0A91 o qualsevol altre, com ara 1N4148.

  • Les portes A, B, C formen l’escenari de S1 i LED 1.
  • Les portes D, E, F constitueixen escenari per a S2 i LED 2.
  • La porta G confirma que les línies INHIBIT i INHIBIT funcionen com a parells complementaris.

14) OSCILADOR ÀUDIO DE BAIXA FRECUÈNCIA

El circuit utilitza dues portes NAND connectades com a inversors i acoblades creuades per formar un multivibrador astable.

La freqüència es pot alterar augmentant el valor de CI i C2 (freqüència inferior) o disminuint el valor de C1 i C2 (freqüència més alta). Com condensadors electrolítics assegureu-vos que la connexió de polaritat sigui correcta.

Els circuits quinze, setze i disset també són tipus d’oscil·ladors de baixa freqüència creats a partir del circuit catorze. No obstant això, en aquests circuits la sortida està configurada per fer parpellejar els LED.

Podem observar que tots aquests circuits s’assemblen força. No obstant això, en aquest circuit, si s'utilitza un LED a la sortida, el LED parpellejarà a una velocitat molt ràpida, que pot ser pràcticament indistingible pels nostres ulls a causa de la persistència de la visió. Aquest principi s’utilitza a calculadores de butxaca .

15) FLASHER LED BIC

Aquí incorporem un parell de portes NAND per crear un oscil·lador de freqüència molt baixa. El el disseny controla dos LED vermells fent que els LED parpellegin amb l’encesa alternativa d’APAGAT.

El circuit funciona amb dues portes NAND, les dues portes restants de l'IC es podrien utilitzar addicionalment dins del mateix circuit. Es podrien utilitzar diferents valors de condensador per a aquest segon circuit per generar una etapa intermitent LED alternativa. Els condensadors de valor superior faran que els LED parpelleguin més lentament i viceversa.

16) ESTROBOSCOPI LED SIMPLE

Aquest disseny específic es produeix a partir del circuit quinze que funciona com un estroboscopi de baixa potència. De fet, el circuit és d’alta velocitat Intermitent LED . El LED vermell es contrau ràpid, però l'ull lluita per distingir els flaixos específics (a causa de la persistència de la visió).

No es pot esperar que la llum de sortida sigui massa potent, cosa que significa que l’estroboscopi només pot funcionar millor quan és fosc i no durant el dia.

Les resistències variables en bandes s'utilitzen per variar la freqüència de l'estroboscopi de manera que el estroboscopi es pot ajustar fàcilment per a qualsevol velocitat estroboscòpica desitjada.

L’estroboscopi funciona molt bé a freqüències més altes modificant el valor del condensador de temporització. El LED que en realitat és un díode és capaç de suportar freqüències molt altes amb facilitat. Es recomana que es pugui aplicar per capturar imatges d’alta velocitat a través d’aquest circuit.

17) DESACTIVADOR SCHMITT DE BAIXA HISTÈRESI

La funció de dues portes NAND es pot configurar com a Disparador Schmitt per crear aquest disseny específic. Per experimentar amb aquest circuit, és possible que vulgueu modificar R1 per a la qual es troba efecte histèresi .

18) OSCIL·LADOR DE CRISTALLS DE FREQÜÈNCIA FONAMENTAL

Aquest circuit s’adapta com un oscil·lador controlat per cristall. Un parell de portes es connecten com a inversors, les resistències proporcionen la quantitat correcta de polarització per a les portes associades. La tercera porta es configura com un 'buffer' que impedeix la sobrecàrrega de l'etapa de l'oscil·lador.

Recordeu que quan s’utilitza un cristall en aquest circuit en particular, oscil·larà a la seva freqüència fonamental, és a dir, no oscil·larà a la seva freqüència harmònica o de tono.

En el cas que el circuit funcioni a una freqüència considerablement reduïda de la prevista, implicaria que la freqüència del cristall està funcionant amb un sobretono. En altres paraules, pot funcionar amb diverses freqüències fonamentals.

19) DESCODIFICADOR DE DOS BITS

Aquest circuit constitueix un simple descodificador de dos bits. Les entrades es troben a través de la línia A i B, les sortides es troben a la línia 0, 1, 2, 3.

L'entrada A pot ser com la lògica 0 o 1. L'entrada B pot ser com la lògica 0 o 1. Si A i B s'apliquen amb la lògica 1, es converteix en un recompte binari d'11 que és igual al denari 3 i la sortida a través de la línia 3 és 'alt'.

De la mateixa manera, A, 0 B, 0 línia de sortida 0. El recompte més alt es basa en la quantitat d'entrades. El comptador més gran que utilitza 2 entrades és 22 - 1 = 3. Pot ser possible ampliar encara més el circuit, per exemple, si es van emprar quatre entrades A, B, C i D, en aquest cas el recompte més alt serà de 24 - 1 = 15 i les sortides són de 0 a 15.

20) CIRCUIT DE ENLLAÇ FOTOSENSIBLE

Això és senzill circuit basat en fotodetectors que empra un parell de portes NAND per desencadenar una acció de bloqueig activada per la foscor.

Quan la llum ambiental és superior al llindar establert, la sortida no es veu afectada i no té cap lògica. Quan la foscor cau per sota del llindar establert, el potencial a l'entrada de la porta NAND el commuta a la lògica alta, que al seu torn fixa la sortida en una lògica alta permanentment.

L'eliminació del díode elimina la funció de bloqueig i ara les portes funcionen de forma conjunta amb les respostes de la llum. El que significa que la sortida va alternativament a Alta i BAIXA en resposta a les intensitats de llum del fotodetector.

21) OSCIL·LADOR ÀUDI DE DOS TONS

El següent disseny mostra com construir un oscil·lador de dos tons utilitzant dos parells de portes NAND. Amb aquestes portes NAND es configuren dos estadis d’oscil·ladors, un amb una freqüència alta amb 0,22 µF, mentre que l’altre amb condensadors de 0,47 uF d’oscil·lador de baixa freqüència.

Els oscil·ladors s’acoblen entre si de manera que l’oscil·lador de baixa freqüència modula l’oscil·lador d’alta freqüència. Això produeix un sortida de so tremolós que sona més agradable i interessant que un to mono produït per un oscil·lador de 2 portes.

22) OSCILADOR DE RELLOTGE DE CRISTALL

circuit de l’oscil·lador de cristall

Aquesta és una altra circuit oscil·lador basat en cristalls per utilitzar amb un L.S.I. 'Xip' de rellotge IC per a una base de 50 Hz. La sortida s’ajusta a 500 kHz, de manera que per obtenir 50 Hz, aquesta sortida ha de connectar-se a quatre I.C. 7490 en cascada. A continuació, cada 7490 divideix la sortida posterior per 10 permetent una divisió total de 10.000.

Això finalment produeix una sortida igual a 50 Hz (500.000 10 ÷ 10 ÷ 10+ 10 = 50). La referència de 50 Hz s’adquireix normalment des de la línia de xarxa, però mitjançant aquest circuit es permet que el rellotge sigui independent de la línia de xarxa i obtingui una base de temps de 50 Hz igualment precisa.

23) OSCILADOR COMUTAT

Aquest circuit està format per un generador de tons i una etapa de commutació. El generador de tons funciona sense parar, però sense cap tipus de sortida a l'auricular.

Tanmateix, tan aviat com aparegui una lògica 0 a la porta d'entrada A, converteix la porta A en una lògica 1. La lògica 1 obre la porta B i es permet que la freqüència del so arribi a l'auricular.

Tot i que s’utilitza un petit auricular de cristall, això encara pot generar un so sorprenentment fort. El circuit es podria aplicar com un brunzidor amb un despertador electrònic I.C.

24) DETECTOR DE TENSIÓ D'ERROR

Aquest circuit està dissenyat per funcionar com a detector de fase a través de quatre portes NAND. El detector de fase analitza dues entrades i genera un voltatge d’error que és proporcional a la diferència entre les dues freqüències d’entrada.

La sortida del detector converteix el senyal a través d’una xarxa RC formada per una resistència 4k7 i un condensador de 0,47 uF per produir una tensió d’error de CC. El circuit del detector de fase funciona molt bé en un P.L.L. aplicacions (bucle de bloqueig de fase).

El diagrama anterior mostra un diagrama de blocs d’un P.L.L. xarxa. La tensió d'error generada pel detector de fase augmenta per regular la freqüència multivibrador del V.C.O. (oscil·lador controlat per tensió).

El P.L.L. és una tècnica increïblement útil i és molt eficaç en la demodulació F.M a 10,7 MHz (ràdio) o 6 MHz (so TV) o per restablir la subportadora de 38 KHz dins d’un descodificador estèreo multiplex.

25) Atenuador de RF

El disseny incorpora 4 portes NAND i les aplica en mode chopper per controlar el pont de díodes.

El pont de díodes canvia per permetre la conducció de la RF o per bloquejar la RF.

La quantitat de RF permesa a través del canal està determinada en última instància pel senyal de tancament. Els díodes poden ser qualsevol díode de silici d'alta velocitat o fins i tot funcionarà el nostre propi 1N4148 (vegeu el diagrama 32).

26) COMMUTADOR DE FREQÜÈNCIA DE REFERÈNCIA

El circuit funciona amb cinc portes NAND per desenvolupar un commutador de 2 freqüències. Aquí s’utilitza un circuit de tancament biestable junt amb un interruptor monopolar per neutralitzar l’efecte de descompte del commutador SPDT. La sortida final podria ser f1 o f2, depenent de la posició del SPDT.

27) DOS CONTROLS DE DADES BIT

Comprovador de dades de 2 bits

Aquest circuit funciona amb un concepte de tipus d’ordinador i es pot utilitzar per aprendre les funcions lògiques bàsiques que sorgeixen en un ordinador, provocant errors.

La comprovació d'errors es realitza amb l'addició d'un bit suplementari (dígit binari) en 'paraules' per tal que la quantitat final que aparegui en una 'paraula' de l'ordinador sigui constantment parella o imparella.

Aquesta tècnica es coneix com a 'CONTROL DE PARITAT'. El circuit examina la paritat imparella o parella de 2 bits. Podem trobar que el disseny s’assembla bastant al circuit del detector d’errors de fase.

28) CIRCUIT BINARI DE SUMADOR

circuit binari de mitja sumadora

Aquest circuit utilitza set portes NAND per crear un circuit mitja vipera . A0, B0 constitueixen les entrades de dígits binaris. S0, C0 representen la suma i les línies de transport. Per saber com funcionen aquests tipus de circuits, imagineu com s’educa la matemàtica bàsica als nens. Podeu consultar la taula de veritat mitja sumadora següent.

  • 0 i 0 és 0
  • I i 0 és que suma 1 porto 0.
  • 0 i 1 és que suma 1 porto 0.
  • I i jo són 10 sumar 0 portar 1.

1 0 no s'ha d'equivocar com a 'deu', sinó que es pronuncia com 'un zero' i simbolitza 1 x 2 ^ 1 + (0 x 2 ^ 0). Dos circuits de mitja sumadora sencera a més d'una porta 'OR' donen lloc a un circuit de sumadors complet.

Al diagrama següent A1 i B1 són els dígits binaris, C0 és el transport de l'etapa anterior, S1 es converteix en la suma, C1 és el transport a l'etapa següent.

29) NI PORTA MITJA AFEGIDORA

circuit mitja vipera

Aquest circuit i els següents es configuren utilitzant només portes NOR. El 7402 IC ve amb quatre portes NOR de 2 entrades.

El mig sumador funciona amb l'ajut de cinc portes NOR tal com es mostra més amunt.

Línies de sortida:

30) SENSE PORTADOR NI GATE

Aquest disseny representa un circuit complet de sumador que utilitza un parell de mitges addicions de porta NOR junt amb un parell de portes NOR addicionals. El circuit funciona amb un total de 12 portes NOR i necessitats en tots els 3nos de 7402 I.C.s. Les línies de sortida són:

Línies d'entrada A, B i K.

K és en realitat el dígit que avança des de la línia anterior. Observeu que la sortida s’implementa mitjançant un parell de portes NOR que són iguals a una sola porta OR. El circuit es torna a dos mitges sumadors a més d'una porta OR. Podem comparar-ho amb els nostres circuits comentats anteriorment.

31) INJECTOR DE SENYAL SIMPLE

Un bàsic injector de senyal que es pot utilitzar per provar falles d'equips d'àudio o altres problemes relacionats amb la freqüència, es podrien crear emprant dues portes NAND. La unitat utilitza 4.5V volt a través de 3nOS de 1,5V AAA cel·les en sèrie (vegeu el diagrama 42).

Es pot construir un altre circuit d'injecció de senyal, tal com es mostra a continuació, mitjançant un IC 7413 mig. Això és més fiable, ja que utilitza un activador Schmitt com a multivibrador

32) AMPLIFICADOR SIMPLE

Un parell de portes NAND dissenyades com a inversors es podrien connectar en sèrie per desenvolupar un amplificador d'àudio simple . La resistència 4k7 s’utilitza per generar una retroalimentació negativa al circuit, tot i que això no ajuda a eliminar totes les distorsions.

La sortida de l'amplificador es pot utilitzar amb qualsevol altaveu de 25 a 80 ohms. Es pot provar un altaveu de 8 Ohm, tot i que això podria fer que el CI s’escalfés molt.

També es podrien provar valors més baixos per al 4k7, però això pot conduir a un volum inferior a la sortida.

33) RELLOTGE DE BAIXA VELOCITAT

Aquí s'utilitza un disparador Schmitt juntament amb un oscil·lador de baixa freqüència, els valors RC determinen la freqüència del circuit. La freqüència del rellotge és d’uns 1 Hz o 1 pols per segon.

34) Circuit de commutació tàctil de porta NAND

interruptor tàctil de porta nand

Només es pot utilitzar un parell de NAND per fer un relé tàctil interruptor de control tal com es mostra a dalt. La configuració bàsica és la mateixa que el flip flip RS explicat anteriorment, que activa la seva sortida en resposta a les dues pastilles tàctils a les seves entrades. Si toqueu el teclat tàctil 1, la sortida augmenta activant l’etapa del controlador del relé, de manera que la càrrega connectada s’encén.

Quan es toca la pantalla tàctil inferior, es restableix la sortida tornant-la al zero lògic. Aquesta acció apaga el conductor de relés i la càrrega.

35) Control PWM mitjançant una sola porta NAND

controlador pwm aplicació nand gate

Les portes NAND també es poden utilitzar per aconseguir una sortida controlada PWM eficient del mínim al màxim.

La porta NAND que es mostra a la part esquerra fa dues coses, genera la freqüència necessària i també permet a l’usuari canviar el temps d’ACTIVACIÓ i el temps d’APAGAT dels polsos de freqüència per separat mitjançant dos díodes que controlen el temps de càrrega i descàrrega del condensador C1.

Els díodes aïllen els dos paràmetres i permeten la càrrega i el control de descàrrega de C1 per separat mitjançant els ajustos del pot.

Al seu torn, això permet controlar discretament la sortida PWM mitjançant els ajustos del pot. Aquesta configuració es podria utilitzar per controlar amb precisió la velocitat del motor de corrent continu amb components mínims.

Doblador de tensió mitjançant portes NAND

duplicador de tensió mitjançant portes nand

Les portes NAND també es poden aplicar per fer-les més eficients circuits de duplicador de tensió com es mostra més amunt. Nand N1 es configura com un generador de rellotge o generador de freqüència. La freqüència es reforça i es protegeix a través de les 3 portes Nand restants cablejades en paral·lel.

La sortida s’alimenta a un duplicador de tensió del condensador de díode o a una fase de multiplicadors per aconseguir finalment el canvi de nivell de voltatge 2X a la sortida. Aquí 5V es duplica a 10V, però hi ha un altre nivell de tensió de fins a 15V màxim i també s'utilitza per obtenir la multiplicació de tensió necessària.

Inversor de 220V que utilitza portes NAND

Circuit inversor de porta nand 220V

Si esteu pensant que la porta NAND només es pot utilitzar per fer circuits de baixa tensió, és possible que us equivoqueu. Es pot aplicar ràpidament un únic IC 4011 per crear un potent Inversor de 12V a 220V com es mostra més amunt.

La porta N1 juntament amb elements RC formen l’oscil·lador bàsic de 50 Hz. Les parts RC s'han de seleccionar adequadament per obtenir la freqüència de 50 Hz o 60 Hz prevista.

N2 a N4 es disposen com a amortidors i inversors de manera que la sortida final a les bases dels transistors produeixi corrent de commutació alternatiu per a l'acció de tracció obligatòria necessària al transformador a través dels col·lectors de transistors.

Piezo Buzzer

Com que les portes NAND es poden configurar com a oscil·ladors eficients, les aplicacions relacionades són àmplies. Un d'aquests és el timbre piezoelèctric , que es pot construir mitjançant un únic IC 4011.

nand gate zumbador

Els oscil·ladors de portes NAND es poden personalitzar per implementar moltes idees de circuits diferents. Aquesta publicació encara no s'ha completat i s'actualitzarà amb més dissenys basats en portes NAND segons el temps ho permeti. Si teniu alguna cosa interessant relacionada amb els circuits de portes NAND, feu-nos saber que els vostres comentaris seran molt apreciats.




Anterior: Circuit LightStim LED vermell per eliminar les arrugues facials Següent: Fàcil dos projectes de transistors per a estudiants de l'escola