دستور کار حاضر بر مبنای درس مدارهای منطقی دوره کارشناسی پیوسته رشته های مهندسی برق تهیه و تنظیم شده است. از دانشجویان گرامی انتظار می رود پس از اتمام این آزمایشگاه با مدارات مجتمع آشنا شده و قادر باشند مدارهای ترکیبی و ترتیبی را طراحی و عملاً تست نمایند.
پیوست 1
مدارهای مجتمع یا آی سی ها بر چند منطق استوار هستند:
- منطق مقاومت – ترانزیستورRTL: مدار پایه خانواده دیجیتال RTL گیت NOR میباشد.
- منطق دیود – ترانزیستور DTL: مدار پایه خانواده DTL گیت NAND است.
- منطق ترانزیستور – ترانزیستور TTL: فرم تکمیل شده خانواده DTL است.
- منطق کوپلاژ – امیتر ECL: یک خانواده منطقی دیجیتال غیر اشباع است.
- منطق فلز – اکسید – نیمه هادی MOS
- منطق فلز – اکسید – نیمه های متمم CMOS
تفاوت بین IC های TTL و CMOS:
تفاوت ها زیادی بین IC های TTL و CMOS وجود دارد به دلیل اینکه اصولا دو تکنولوژی متفاوت هستند. TTL ها جز تکنولوژی های دو قطبی هستند که خود تکنولوژی دو قطبی شامل چندین خانواده است که بررسی روند تکامل و تفاوت هایشان در نوع خودش جالب هست.
اما CMOS به دلیل ساختمان متفاوتش با تکنولوژی دو قطبی، به نوعی باعث تحول و انقلاب در الکترونیک دیجیتال شد! چرا که امکان ایجاد پیکر بندی های متفاوت از آن و گسترش آن بر روی تراشه امکان پذیر شد. اگه مراحل ساخت BJT رو ببینید متوجه می شوید در BJT نیاز به نفوذ لایه های p و n روی هم بوده ولی درساخت Cmos نیازی به این کار نیست و امکان گسترش اون بر روی تراشه فراهم هست. حالا اگه بخواهیم به موردی اشاره کنیم داریم:
- توان مصرفی بالا در TTL در مقایسه با CMOS
• فن اوت (FAN OUT) کمتر در TTL
• مساحت ترانزیستور در TLL بیشتر (جریان در ماسفت به مساحت ترانزیستور بستگی نداره بلکه به نسبت ابعاد کانال وابسته است.بر خلاف BJT که جریان به مساحت وابسته است، به همین خاطر میشه ماسفت ها رو تا حد امکان کوچک ساخت و تراکم ترانزیستور ها در تراشه رو فوق العاده زیاد کرد)
• تاثیر خیلی کمتر الکتریسته ساکن بر CMOS به دلیل ایزوله بودن گیت
TTL به نسبت سریعتر هستند
• امپدانس ورودی بسیار زیاد در Cmos ، در نتیجه بارگذاری کمتر و Fan out بیشتر
• خواص خازنی Cmos بیشتره به دلیل وابسته بودن عملکرد ماسفت به ولتاژ (در نتیجه سرعت کمتر)
پیوست 2
آشنایی با برد بورد (Bread Board)
با توجه با شکل چهار بخش از بالا به پایین مشاهده می شود و کلیه ردیف هایی که در این شکل با خط پر به یکدیگر متصل شده اند از لحاظ الکتریکی به یکدیگر وصل هستند . به عبارت دیگر دو بخش بالا و پایین ،هرکدام از ردیف های بالا و پایین به صورت افقی به هم متصل اند که از وسط جدا شده اند، یعنی در هر قسمت ،4 اتصال ۲۵ سورا ی وجود دارد . اما در دو بخش میانی سوراخ ها به صورت عمودی به هم متصل اند و حدود ۶۰ ستون داریم.
معمولأ در دو بخش بالا و پایین ردیف های چپ و راست را به هم وصل و از بیرون هم ردیف بالای بخش پایینی را به ردیف پایین بخش بالا متصل کرده، همینطور ردیف بالا ی بخش بالا را به ردیف پایین بخش پایین متصل می کنیم تا دو حلقه ی بیرونی و درون ی تشکیل شود در واقع قطب مثبت و منفی برق ورودی دور تا دور بورد می چرخد و می توان هر جا که لازم شد از منبع به طورمستقیم ولتاژ موردنظر را دریافت کرد . غالبأ قطب مثبت باتری را به حلقه ی بیرونی و قطب منفی را به حلقه درونی متصل می کنیم
آشنایی با منبع تغذیه DC
منبع تغذیه DC یک منبع ولتاژ یا یک منبع جریان با دامنه قابل تنظیم است. یک
نمونه منبع تغذیه در شکل نشان داده شده است که دارای دو خروجی است و
میتواند تواماً هم به عنوان منبع ولتاژ (0 تا 30 ولت) و هم منبع جریان (0 تا 3 آمپر)
مورد استفاده قرار گیرد. این دو منبع می توانند به هم وابسته شوند و منابع ولتاژ
سری و یا منابع جریان موازی به وجود آورند. در این حالت منبع سمت راست به
عنوان منبع اصلی در نظر گرفته می شود و باید مقادیر ولتاژ و جریان از صفحه
نمایش این منبع قرائت شوند.
عملکرد مهمترین قسمتهای این دستگاه در ادامه ذکر شده است:
- کلید قطع و وصل خروجی (در حالت قطع با وجود روشن بودن دستگاه، خروجی ها صفر خواهند بود.)
- تنظیم مقدار دامنه ولتاژ خروجی
- تنظیم حداکثر جریان خروجی
- نمایشگر مقدار دامنه ولتاژ خروجی کانال 1
- نمایشگر مقدار دامنه ولتاژ خروجی کانال 2
- نمایشگر حداکثر جریان خروجی کانال 1
- نمایشگر حداکثر جریان خروجی کانال 2
- سرهای مثبت و منفی خروجی کانال 1
- سرهای مثبت و منفی خروجی کانال 2
- سیم زمین
- دکمه های ارتباط دهنده دو کانال:
- زمانی که هر دو بیرون باشند، دو کانال مستقل کار می کنند.
- زمانی که فقط دکمه چپ داخل باشد، منابع ولتاژ سری می شوند و حداکثر تا 60 ولت ولتاژ می دهند.
- زمانی که هر دو دکمه داخل باشند، منابع جریان موازی می شوند و حداکثر تا 6 آمپر جریان می دهند.
برای تنظیم حداکثر جریان خروجی هر منبع می توان سرهای مثبت و منفی مربوط به آن منبع را اتصال کوتاه کرد و با دکمه های 3 حداکثر جریان را تعیین کرد.
پیوست 4 Logic Probe آشنایی با
این دستگاه حالت هر نقطه از مدارات دیجیتالی را اندازه گیری میکند . برای این
کار باید منبع ولتاژ تغذیه مدار و زمین مورد سنجش با این مدار یکی باشد . برای
آنالیز نقطه مورد نظر باید سیم تست به آن نقطه متصل شود .
اگر سطخ ولتاژ Low باشد مقدار “0″ منطقی را نشان می دهد و LED سبز
روشن می شود . در صورتی که سطح ولتاژ High باشد عدد “1″ منطقی ظاهر
می شود و LED قرمز به تنهایی روشن می شود و در صورتی که سیم تست به
جایی وصل نباشد حالت مقاوتی Impedance دارد و هیچ عددی در نمایشگر نشان
داده نمی شود و LED ها خاموش هستند .
حالت High زمانی ایجاد می شود که سیم تست به ولتاژ 3-5 ولتی ( بر اساس
ولتاژ تغذیه به کار رفته ) متصل شده باشد و حالت Low مربوط به اتصال های زمین
در حدود 0-2 ولت است .
شامل 31 صفحه فایل word قابل ویرایش
دانلود دستورکارآزمایشگاه مدار منطقی