مقاله کامل آزمایشهای مدار منطقی

تعاريف :
آي‌سي يا مدار مجتمع : عبارت است از مدار الكترونيكي كاملي كه بصورت مجتمع در تراشه‌اي نيمه‌هادي گردآوري شده و در قالبي چند پايه قرار گرفته باشد .
مقاومت : بعنوان محدود كننده وبراي تقسيم جريان مورد استفاده قرار مي‌گيرد .
LED يا ديود نوري : دو پاية مثبت و منفي دارد و معمولاً پاية مثبت (آند) كمي بلندتر از پاية منفي (كاتد) مي‌باشد .
7-Segment : نمايشگر هفت قسمتي در واقع وسيله‌اي است كه از قطعه فتوالكتريك مستقل مانند LED يا كريستال مايع تشكيل شده است . با فعّال كردن تركيبات مختلفي از اين قطعات مي‌توان اعداد صفر تا 9 و حروف A تا F را نمايش داد.
آي‌سي 7400 : اين آي‌سي شامل چهار گيت NAND دو ورودي مي‌باشد كه در منطق مثبت بصورت جداگانه از آنها استفاده مي‌شود . در هر گيت اگر يكي از ورودي‌ها صفر باشد خروجي يك خواهد بود و اگر هر دو ورودي يك شوند خروجي صفر خواهد بود تأخير انتشار اين آي‌سي بطور متوسط برابر 10 نانو ثانيه
بوده و متوسط جريان مصرفي آن 12 ميلي آمپر مي‌باشد .

آي‌سي 7402 : اين آي‌سي شامل چهار گيت NOR دو ورودي مي‌باشد كه در منطق مثبت بصورت جداگانه از آنها استفاده مي‌شود در هر گيت اكر يكي از ورودي‌ها يك شود خروجي آن صفر مي‌شود و اگر هر دو ورودي صفر شوند ، خروجي آن يك مي‌شود . تأخير انتشار اين آي‌سي بطور متوسط برابر 10 نانو ثانيه بوده و متوسط جريان مصرفي آن 12 ميلي آمپر مي‌باشد .
آي‌سي 7404 : اين آي‌سي شامل شش گيت NOT مي‌باشد . از تمام اين شش Invert مي‌توان بصورت جداگانه استفاده كرد . در هر گيت Invert اگر ورودي صفر باشد خروجي يك خواهد بود و اگر ورودي يك شود خروجي صفر خواهد بود . تأخير انتشار اين آي‌سي بطور متوسط برابر 10 نانو ثانيه بوده و متوسط جريان مصرفي آن 12 ميلي آمپر مي‌باشد .
آي‌سي 7408 : اين آي‌سي شامل چهار گيت AND دو ورودي مي‌باشد كه در منطق مثبت بصورت جداگانه از آنها استفاده مي‌شود در هر گيت اگر يكي از ورودي‌ها يا هر دو ورودي صفر باشد خروجي صفر خواهد بود و اگر هر دو ورودي يك شوند خروجي يك خواهد بود . تأخير انتشار اين آي‌سي بطور متوسط برابر 15 نانو ثانيه بوده و متوسط جريان مصرفي آن 16 ميلي آمپر مي‌باشد .

آي‌سي 7410 : اين آي‌سي شامل سه گيت NAND سه ورودي مي‌باشد كه در منطق مثبت بصورت جداگانه از آنها استفاده مي‌شود در هر گيت اگر يكي از ورودي‌ها صفر شود خروجي يك خواهد شد و اگر تمامي ورودي‌ها يك شوند خروجي خروجي صفر خواهد بود.
آي‌سي 7411 : اين آي‌سي شامل سه گيت AND سه ورودي مي‌باشد كه از هر كدام اين آي‌سي‌ها مي‌توان بصورت مستقل استفاده كرد . در هر گيت اگر يكي از ورودي‌ها يا بيشتر از يكي از آنها صفر باشد خروجي صفر مي‌شود در صورتي كه ورودي‌ها يك باشند ، خروجي يك مي‌شود .

آي‌سي 7420 : اين آي‌سي شامل دو گيت NAND چهار ورودي مي‌باشد كه در منطق مثبت بصورت جداگانه از آنها استفاده مي‌شود . در هر گيت اگر يكي از ورودي‌ها صفر باشد ، خروجي يك خواهد شد و اگر تمامي ورودي‌ها يك شوند ، خروجي صفر خواهد شد .
آي‌سي 7421 : اين آي‌سي شامل دو گيت AND چهار ورودي است كه هر كدام از گيت‌ها مي‌تواند مستقل از ديگري استفاده شود براي هر گيت اگر يكي از ورودي‌ها يا بيشتر از يكي از ورودي‌ها صفر باشد خروجي صفر است ، درصورتي كه هر چهار ورودي يك باشند خروجي يك مي‌شود .
آي‌سي 7427 : اين آي‌سي شامل سه گيت NOR سه ورودي است هر كدام از گيت‌ها مي‌تواند مستقل از بقيه استفاده شود براي هر گيت اگر يكي از ورودي‌ها يا بيشتر از يك ورودي يك باشد خروجي صفر مي‌شود در
صورتي كه هر سه ورودي صفر باشند خروجي يك مي‌شود .
آي‌سي 7430 : اين آي‌سي شامل يك گيت NAND هت ورودي مي‌باشد كه در منطق مثبت بكار مي‌رود . در اين گيت اگر يكي از ورودي‌ها صفر باشد ، خروجي يك خواهد شد و اگر تمامي ورودي‌ها يك شوند ، خروجي صفر خواهد بود . تأخير انتشار اين آي‌سي بطور نمونه برابر با 10 نانو ثانيه بوده و متوسط جريان مصرفي آن 2 ميلي آمپر مي‌باشد .
آي‌سي 7432 : اين آي‌سي شامل چهار گيت OR دو ورودي مي‌باشد كه در منطق مثبت بصورت جداگانه از آنها استفاده مي‌شود در هر گيت اگر يكي از ورودي‌ها يا هر دو ورودي يك باشد خروجي يك خواهد بود و اگر هر دو ورودي صفر شوند خروجي صفر خواهد بود. تأخير انتشار اين آي‌سي بطور متوسط برابر 12 نانو ثانيه بوده و متوسط جريان مصرفي آن 19 ميلي آمپر مي‌باشد .
آي‌سي 7486 : اين آي‌سي شامل چهار گيت EX-OR مي‌باشد كه در منطق مثبت بطور جداگانه مي‌توان از آنها استفاده كرد . در هر گيت اگر يكي از ورودي‌ها يك باشد ولي هر دو يك نباشند ، خروجي يك مي‌شود . ولي اگر هر دو ورودي يك يا صفر باشند خروجي صفر خواهد شد . از اين گيت‌ها مي‌توان بعنوان مقايسه كننده استفاده كرد به اينصورت كه اگر هر دو ورودي برابر باشند خروجي صفر بوده و اگر ورودي‌ها متفاوت باشند . خروجي يك خواهد شد .
جلسه اول
هدف از آزمايش : آشنايي با گيت‌ NAND .
وسائل لازم :
منبع تغذيه
LED يا ديود نوري
مقاومت
آي‌سي 7404
آي‌سي 7408
Board يا پايه مدار
سيم و سيم‌چين
شرح آزمايش :
با استفاده از وسائل موجود مدار زير را طراحي مي‌كنيم .

ابتدا دو آي‌سي را روي پايه قرار مي‌دهيم و با استفاده از سيم‌ها ارتباط‌هايي كه در شكل فوق مشخص است را برقرار مي‌كنيم سپس مقاومت وLED را روي پايه قرار مي‌دهيم . بعد از اتمام كار پاية شمارة 7 هر كدام از آي‌سي‌ها را به قسمت منفي منبع تغذيه و پاية شمارة 14 را به قطب مثبت وصل مي‌كنيم و با راهنمائي استاد منبع تغذيه را روشن مي‌كنيم اگر مدار را درست بسته باشيم LED روشن خواهد شد .
سپس همين مدار را در حاليكه از 3 ورودي آي‌سي 7408 استفاده كنيم طراحي مي‌كنيم براي اين كار از دو گيت AND ، آي‌سي 7408 استفاده مي‌كنيم . در اين روش نيز مثل حالت قبلي تمام اتصالات را مطابق شكل زير انجام مي‌دهيم و مدار را آزمايش مي‌كنيم . در اين حالت اگر هر كدام از ورودي‌هاي آي‌سي 7408 منفي كنيمLED ‌ خاموش خواهد شد .

جلسه دوم
هدف از آزمايش : آشنايي با گيت‌هاي OR و NOT .
وسائل لازم :
منبع تغذيه
LED يا ديود نوري
مقاومت
آي‌سي 7404
آي‌سي 7432
Board يا پايه مدار
سيم و سيم‌چين
شرح آزمايش :
با استفاده از وسائل موجود مدار زير را طراحي مي‌كنيم . ابتدا دو آي‌سي را روي پايه قرار مي‌دهيم و با استفاده از سيم‌ها ارتباط‌هايي كه در شكل فوق مشخص است را برقرار مي‌كنيم سپس مقاومت وLED را روي پايه قرار مي‌دهيم . بعد از اتمام كار پاية شمارة 7 هر كدام از آي‌سي‌ها را به قسمت منفي منبع تغذيه و پاية شمارة 14 را به قطب مثبت وصل مي‌كنيم و با راهنمائي استاد منبع تغذيه را روشن مي‌كنيم اگر مدار را درست بسته باشيم LED روشن خواهد شد .

سپس همين مدار را در حاليكه از 3 ورودي آي‌سي 7432 استفاده كنيم طراحي مي‌كنيم براي اين كار از دو گيت OR ، آي‌سي 7432 استفاده مي‌كنيم . در اين روش نيز مثل حالت قبلي تمام اتصالات را مطابق شكل زير انجام مي‌دهيم و مدار را آزمايش مي‌كنيم . در اين حالت اگر هر سه ورودي‌ آي‌سي 7432 را منفي كنيمLED ‌ خاموش خواهد شد .

حال مي‌خواهيم با استفاده از دو گيت OR و NOT گيت AND بسازيم ، براي انجام اين كار نياز به دو آي‌سي 7432 و 7404 داريم كه از 6 گيت آي‌سي 7404 ، 3 گيت آن مورد استفاده قرار مي گيرد و بترتيب زير عمل مي‌كنيم :
هر دو ورودي گيت OR را NOT مي‌كنيم
خروجي گيت OR را NOT مي‌كنيم
با انجام دو مرحله فوق گيت AND حاصل مي‌شود و مدار شكل زير بدست مي‌آيد :
جلسه سوم
هدف از آزمايش : آشنايي با گيت‌ NAND .
وسائل لازم :
منبع تغذيه

فایل : 40 صفحه

فرمت : Word