Navrhování základních logických obvodů a návrh realizačních scémat

2009 Katedra elektroniky Konstrukce elektronických zařízení

Logické obvody - značení hradel

Navrhování základních logických obvodů a návrh realizačních scémat

2009 Katedra elektroniky Konstrukce elektronických zařízení

Logické obvody – provedení výstupu hradla

Aktivní výstup:

TTL CMOS

Výstup s otevřeným kolektorem:

Třístavový výstup:

Navrhování základních logických obvodů a návrh realizačních scémat

2009 Katedra elektroniky Konstrukce elektronických zařízení

Logické obvody – porovnání

Vzájemná slučitelnost jednotlivých rodin logických obvodů:

(+) bezproblémové spojení; (?) problémové spojení; (-) nelze spojovat

Navrhování základních logických obvodů a návrh realizačních scémat

2009 Katedra elektroniky Konstrukce elektronických zařízení

Základní typy sekvenčních obvodůKlopný obvod R-S:

Pravdivostní tabulka:

Realizace hradly NOR a NAND:

Klopný obvod J-K:

Pravdivostní tabulka:

Navrhování základních logických obvodů a návrh realizačních scémat

2009 Katedra elektroniky Konstrukce elektronických zařízení

Základní typy sekvenčních obvodůKlopný obvod D řízený úrovní – latch (7475):

Pravdivostní tabulka:

Klopný obvod D řízený hranou – registr (7474):

Pravdivostní tabulka:

vlevo – náběžnou hranou; vpravo – sestupnou hranou

Platí pro obvod D řízený sestupnou hranou

Navrhování základních logických obvodů a návrh realizačních scémat

2009 Katedra elektroniky Konstrukce elektronických zařízení

Realizace se sekvenčními obvody4 bitový asynchronní čítač čítající nahoru realizovaní dvěma klopnými obvody 74LS74

Čítač 74LS390 zapojený jako dělička 50

Obvod 74LS390 obsahuje dva asynchronní BCD čítače řízené sestupnou hranou. Každý čítač je pak ještě rozdělen na dvě části – jednobitový čítač (vstup CLKA a výstup A) a čítač modulo 5 (vstup CLKB a výstupy B,C,D).Při propojení vstupu CLKB a výstupu A vznikne čítač modulo 10

Navrhování základních logických obvodů a návrh realizačních scémat

2009 Katedra elektroniky Konstrukce elektronických zařízení

Realizace se sekvenčními obvodyČítač modulo 256 realizovaný obvodem 74LS393, který je doplněn D/A převodníkem ve funkci generátoru pilového signálu:

Výstupní průběh generátoru pilového napětí

Navrhování základních logických obvodů a návrh realizačních scémat

2009 Katedra elektroniky Konstrukce elektronických zařízení

Realizace se sekvenčními obvodyČítač 74HCT4017 pro realizaci běžícího světla:

Navrhování základních logických obvodů a návrh realizačních scémat

2009 Katedra elektroniky Konstrukce elektronických zařízení

Realizace se sekvenčními obvodyBezzákmitové tlačítko:

Realizace složená z filtr DP, jehož f0 volíme 50 až 100 Hz, jelikož volíme frekvenci asi 5x až 10x vyšší než je kmitočet stisknutí tlačítka (obsluha je schopna stisknout tlačítko asi 10x za sekundu). Za ním následuje Schmittův KO.

Realizace pomocí obvodu 74LS74, který je využit jako obvod R-S. Tlačítko přepíná stavy na vstupech R a S a nuluje nebo nastavuje tak výstup Q.

Navrhování základních logických obvodů a návrh realizačních scémat

2009 Katedra elektroniky Konstrukce elektronických zařízení

Spínání výkonové zátěže s logickými obvodySpínání výkonové zátěže s bipolárním tranzistorem:

Spínání výkonové zátěže s unipolárním tranzistorem:

Paralelní spojení hradel umožňuje získat vyšší budící proud. Pro předejití nežádoucích stavů se takto spojují hradla z jednoho pouzdra.

Značení rezistorů

2009 Katedra elektroniky Konstrukce elektronických zařízení

Číselné značení s příponou

2J7 F → 2,7 Ω ± 1%

K56 J → 560 Ω ± 5%

10M → 10 MΩ ± 20%

Značení rezistorů

2009 Katedra elektroniky Konstrukce elektronických zařízení

Barevný kód

Značení rezistorů

2009 Katedra elektroniky Konstrukce elektronických zařízení

Číselné značení

Kódované značení rezistorů pro hodnoty v toleranční řadě E24

hodnota 1,0 1,1 1,2 1,3 1,5 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,7 3,0 3,3 3,6 3,9 4,3 4,7 5,1 5,6 6,2 6,8 7,5 8,2 9,1

znak A B C D E F G H J K L M N P Q R S T U V W X Y Z

4,7 Ω → S0, nebo 4R7, nebo 4R70

47 Ω → S1, nebo 470, nebo 47R0

4700 Ω → S3, nebo 472, nebo 4701

Číselné značení - SMD

Značení kondenzátorů

2009 Katedra elektroniky Konstrukce elektronických zařízení

Číselné značení – keramické

a) 10 nF/250V (-20..+80)%

b) 330 pF/12,5V (-20..+80)%

c) 1,5 nF (-20..+80)%

d) 100 nF (-20..+50)%

e) 0,12 µF/63V (-20..+80)%

f ) 220 nF 20%

Značení kondenzátorů

2009 Katedra elektroniky Konstrukce elektronických zařízení

Číselné značení – keramické SMDKeramické kondenzátory ve většině případů nejsou značeny, pokud jsou označeny, je značení podobné jako u rezistorů:

0,47 pF → 478, nebo 0r47, nebo p47

4,7 pF → 479, nebo 4r7, nebo 4p7

47pF → 470

4,7 nF → 472, nebo 4n7

4,7 µF → 475, nebo 4µ7

Někdy se používá kódování podle tabulky:

hodnota 1,0 1,1 1,2 1,3 1,5 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,7 3,0 3,3 3,6 3,9 4,3 4,7 5,1 5,6 6,2 6,8 7,5 8,2 9,1

znak A B C D E F G H J K L M N P Q R S T U V W X Y Z

S3 → 4,7nF

KA2 → 100pF (fa KERMET)

Značení kondenzátorů

2009 Katedra elektroniky Konstrukce elektronických zařízení

Číselné značení – elektrolytické

Elektrolytické kondenzátory SMD: kód tvoří písmeno a tři číslice

A475 → 47·105 pF = 4,7µF/10V

označení e G J A C D E V H

napětí [V] 3 4 6 10 16 20 25 35 50

Značení cívek

2009 Katedra elektroniky Konstrukce elektronických zařízení

Barevný kód

tolerance Kód10% a větší M10% K 5% J

Značení cívek

2009 Katedra elektroniky Konstrukce elektronických zařízení

Číselné značení – SMDZnačení podobné jako u rezistorů, mezi jednotlivými výrobci se může lišit

tolerance Kód10% a větší M10% K 5% J

1R5M → 1,5 µH ± 20%

015M → 0,015 µH ± 20%

151K → 150 µH ± 10%

1R5K → 1,5 µH ± 10%