A. Câu hỏi:
Câu hỏi chung: Tìm hiểu nguyên tắc cấu tạo của các IC sau:
• 7805, 7905
• 72390, 7490, 74138, 74245, 74244, 7448, 7447
• 555, 4017
• Led 7 đoạn
• Diode zenner
Câu 1: Mạch tạo sóng chức năng sin, vuông, tam giác, răng cưa dùng IC KĐTT
Câu2: Mạch đồng hồ có chỉnh giờ và báo thức.
Câu3: Mạch tạo dao động dùng IC 555 có f=10 Hz.
Câu 4: Mạch khuếch đại thuận, đảo với hệ số khuếch đại k=10 bằng IC KĐTT.
44 trang |
Chia sẻ: maiphuongtt | Lượt xem: 3395 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Báo cáo Thực hành Điện cơ sở, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Mục lục:
Câu hỏi:
Câu hỏi chung: Tìm hiểu nguyên tắc cấu tạo của các IC sau:
7805, 7905
72390, 7490, 74138, 74245, 74244, 7448, 7447
555, 4017
Led 7 đoạn
Diode zenner
Câu 1: Mạch tạo sóng chức năng sin, vuông, tam giác, răng cưa dùng IC KĐTT
Câu2: Mạch đồng hồ có chỉnh giờ và báo thức.
Câu3: Mạch tạo dao động dùng IC 555 có f=10 Hz.
Câu 4: Mạch khuếch đại thuận, đảo với hệ số khuếch đại k=10 bằng IC KĐTT.
Bài làm
Câu hỏi chung: Tìm hiểu cấu tạo và nguyên tắc của các IC
1.1-Họ IC 78xx và IC 7805
Với những mạch điện không đòi hỏi độ ổn định của điện áp quá cao, sử dụng IC ổn áp thường được người thiết kế sử dụng vì mạch điện khá đơn giản. Các loại ổn áp thường được sử dụng là IC 78xx, với xx là điện áp cần ổn áp. Ví dụ 7805 ổn áp 5V, 7812 ổn áp 12V. Việc dùng các loại IC ổn áp 78xx tương tự nhau.
* Những dạng seri của 78XX:
- LA7805 IC ổn áp 5V - LA7806 IC ổn áp 6V - LA7808 IC ổn áp 8V Đây là dòng cho điện áp ra tương ứng với dòng là 1A.
Hình ảnh một IC 7805 có 3 chân:
Sơ đồ khối của IC 7805.
1.2-Họ IC 79xx và IC 7905
Họ 79xx là họ ổn định điện áp đầu ra là âm. Còn xx là giá trị điện áp đầu ra
.
IC 7905: là IC ổn áp -5V
Về mặt nguyên lý 7905 và 7805 hoạt động tương đối giống nhau .
*Trong các bộ nguồn thì 78xx và 79xx được sử dụng rất nhiều trong các mạch nguồn để tạo điện áp đầu ra mong muốn đặc biệt những thiết bị này cần điện áp đầu vào cố định không thay đổi lên xuống. Sau đây là một mạch ví dụ:
1.3-IC 7490
Trong các mạch số ứng dụng, ứng dụng đếm chiếm một phần tương đối lớn. IC 7490 là IC đếm thường được dùng trong các mạch số ứng dụng đếm 10 và trong các mạch chia tần số.
Cấu tạo của IC 7490 như hình sau:
Sơ đồ chân của IC 7490:
Trong cấu tạo của IC 7490, ta thấy có thêm các ngõ vào Reset0 và Reset9. Bảng giá trị của IC 7490 theo các ngõ vào Reset như sau:
Khi dùng IC 7490, có 2 cách nối mạch cho cùng chu kỳ đếm 10, tức là tần số tín hiệu ở ngõ ra sau cùng bằng 1/10 tần số xung CK, nhưng dạng tín hiệu ra khác nhau.
*Mạch đếm 2x5: nối ngõ ra QA với ngõ vào B, xung clock (CK) nối với ngõ vào A.
*Mạch đếm 5x2: nối ngõ ra QD với ngõ vào A, xung clock (CK) nối với ngõ vào B.
Bảng trạng thái đếm cho 2 dạng mạch đếm trên:
Dạng sóng ngõ ra sau cùng trong 2 trường hợp trên:
Theo như hình, ta thấy dạng sóng ở các ngõ ra của 2 mạch cùng đếm 10 nhưng khác nhau:
*Kiểu đếm 2x5 cho tín hiệu ra ở QD không đối xứng.
*Kiểu đếm 5x2 cho tín hiệu ra ở QA đối xứng.
Sơ đồ nguyên lý mạch kiểm tra hoạt động của IC 7490:
1.4-IC 74390
Sau đây là hình vẽ một IC 74390:
Sơ đồ chân IC 74390:
Gồm 2 bộ đếm BCD độc lập (counter 1 và counter 2) đếm từ 0 đến 9 tương tự như IC 7490.
- Mỗi bộ đếm có 1 đầu vào xóa (Reset), không có các đầu vào lập (Set) và các đầu vào nạp dữ liệu. Reset dùng để xóa chân nối với nó về 0.
- Mỗi bộ đếm có 4 trigger JK mắc thành hai bộ đếm không đồng bộ mod 2 và mod 5 độc lập
- Lối vào xung nhịp clockA và lối ra QA là của bộ đếm mod 2.
- Lối vào xung nhịp clockB và các lối ra QB, QC, QD là của bộ đếm mod 5.
- Một bộ đếm của IC 74390 có thể tạo nên các mod đếm từ mod 2 đến mod 10, và IC 74390 có thể đếm đến mod100, tùy theo cách mắc các chân của IC.
- Các bộ đếm mod nhỏ hơn 10 có thể thiết lập bằng cách nối các chân Q với Reset một cách thích hợp, có thể dùng thêm các cổng AND nếu cần thiết.Ví dụ: đếm mod 8: nối QD(8) với Reset, đếm mod 9: nối QA(1) và QD(8) với Reset qua 1 cổng AND.
1.5-IC 74138
IC 74138 là bộ giải mã địa chỉ, đồng thời có thể dùng làm bộ phân kênh 1 đường vào 8 đường ra dữ liệu
Sau đây là hình vẽ một IC 74138:
Sơ đồ chân của IC 74138 như sau:
Sơ đồ nguyên lý IC 74138:
Bảng trạng thái:
Control
In
Out
G1
G2A
G2B
A
B
C
Y0
Y1
Y2
Y3
Y4
Y5
Y6
Y7
1
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
1
0
0
1
0
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
1
0
0
1
1
0
1
1
1
0
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
1
0
1
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
1
1
1
0
1
1
1
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
1
1
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
X
X
X
X
X
1
1
1
1
1
1
1
1
X
1
X
X
X
X
1
1
1
1
1
1
1
1
X
X
1
X
X
X
1
1
1
1
1
1
1
1
Nguyên tắc hoạt động
Dựa vào bảng trạng thái ta thấy chỉ cần 1 trong 3 chân cho phép (G2A, G2B, G1 ) ở trạng thái cấm (không cho phép IC hoạt động ) thì tất cả các ngõ ra của IC 74138 đều ở mức logic cao bất chấp trạng thái logic của các chan địa chỉ (A0, A1, A2 ). Chẳng hạn như khi chân G2A ở mức logic cao thì tất cả các ngõ ra của IC đều ở mức logic cao, bất chấp trạng thái của các chân còn lại như G1A, G1, A0, A1, A2.
Ta nhận thấy khi cả 3 đường địa chỉ đều ở mức logic thấp 00h(với điều kiện các ngõ vào điều khiển đều phải ở mức logic thích hợp để IC hoạt động) thì chỉ có duy nhất một ngõ ra đầu tiên là ỏe mức logic thấp, tất cả các ngõ ra còn lại đều ở mức logic cao.
Khi địa chỉ đưa vào IC tăng lên một (01h)thì mức logic thấp này được chuyển đến ngõ ra thứ 2 và cũng chỉ có duy nhất ngõ ra này ở mức logic thấp.
Khi địa chỉ đưa vào IC là 08h thì mức logic thấp sẽ ở ngõ ra cuối cùng (O7). Như vậy mức logic thấp ở ngõ ra sẽ di chuyển tương ứng với địa chỉ đưa vào IC.
1.6-IC 74245
Hình vẽ một IC 74245:
Sơ đồ chân IC 74245:
Là IC đệm có 2 cổng port A và port B. Mỗi cổng có 8 port riêng biệt.
Sơ đồ khối như sau:
Nguyên lý hoạt động:
+Dữ liệu vào D0-D7 từ các chân A0-A7.
+ Chân DIR được nối với chân B14 mang tín hiệu IOR(đọc).
Nếu tín hiệu IOR tích cực mức 0.Dữ liệu (data) sẽ đi từ B >> A
Nếu tín hiệu IOR tích cực mức 1.Dữ liệu (data) sẽ đi từ A >> B
+ Chân E được nối với bộ 74688.Nhận tín hiệu cho phép 74245 hoạt động với mức 0 là mức tích cực.
1.7-IC 555
Hình vẽ một IC 555:
Sơ đồ chân IC 555:
Chức năng từng chân của IC 555:
*Chân 1: nối ra mass để náy dòng cung cấp cho IC.
*Chân 2: chân kích thích.
*Chân 3: đầu ra.
*Chân 4: Xóa - Reset. Khi chân 4 nối mass thì ngõ ra ở mức thấp, còn khi chân 4 nôi vào mức áp cao thì trạng thái ngõ ra tuỳ theo mức áp ở chân 2 và 6.
*Chân 5: diện áp điều khiển, dùng làm thay đổi mức áp chuẩn trg IC theo VR hay R ngoài cho nối mass. Tuy nhiên trg các mạch ứng dụng chân số 5 nối mass qua 1 tụ điện 10nF --> 100nF tác dụng lọc bỏ nhiễu cho mức áp chuẩn ổn định.
*Chân 6: chân ngưỡng, ngõ vào của 1 tần so áp khác, mạch so sánh dùng các Transistor ngược Vcc/3.
*Chân 7: đầu phóng điện, có thể xem như 1 khoá điện.
*Chân 8: Cấp nguồn nuôi cho IC, nguồn nuôi cho IC khoảng từ +5V à +15V, tối đa là 18V.
Sơ đồ nguyên lý của IC 555:
Cấu tạo của NE555 gồm OP-amp so sánh điện áp, mạch lật và transistor để xả điện. Cấu tạo của IC đơn giản nhưng hoạt động tốt. Bên trong gồm 3 điện trở mắc nối tiếp chia điện áp VCC thành 3 phần. Cấu tạo này tạo nên điện áp chuẩn. Điện áp 1/3 VCC nối vào chân dương của Op-amp 1 và điện áp 2/3 VCC nối vào chân âm của Op-amp 2. Khi điện áp ở chân 2 nhỏ hơn 1/3 VCC, chân S = [1] và FF được kích. Khi điện áp ở chân 6 lớn hơn 2/3 VCC, chân R của FF = [1] và FF được reset.
Nguyên tắc hoạt động
Ký hiệu 0 là mức thấp bằng 0V, 1 là mức cao gần bằng VCC. Mạch FF là loại RS Flip-flop,Khi S = [1] thì Q = [1] và = [ 0].Sau đó, khi S = [0] thì Q = [1] và = [0].Khi R = [1] thì = [1] và Q = [0].Tóm lại, khi S = [1] thì Q = [1] và khi R = [1] thì Q = [0] bởi vì = [1], transisitor mở dẫn, cực C nối đất. Cho nên điện áp không nạp vào tụ C, điện áp ở chân 6 không vượt quá V2. Do lối ra của Op-amp 2 ở mức 0, FF không reset.
Giai đoạn đầu ra ở mức 1:Khi bấm công tắc khởi động, chân 2 ở mức 0.Vì điện áp ở chân 2 (V-) nhỏ hơn V1(V+), ngõ ra của Op-amp 1 ở mức 1 nên S = [1], Q = [1] và = [0]. Ngõ ra của IC ở mức 1.Khi = [0], transistor tắt, tụ C tiếp tục nạp qua R, điện áp trên tụ tăng. Khi nhấn công tắc lần nữa Op-amp 1 có V- = [1] lớn hơn V+ nên ngõ ra của Op-amp 1 ở mức 0, S = [0], Q và vẫn không đổi. Trong khi điện áp tụ C nhỏ hơn V2, FF vẫn giữ nguyên trạng thái đó.Giai đoạn đầu ra ở mức 0:Khi tụ C nạp tiếp, Op-amp 2 có V+ lớn hơn V- = 2/3 VCC, R = [1] nên Q = [0] và = [1]. Ngõ ra của IC ở mức 0.Vì = [1], transistor mở dẫn, Op-amp2 có V+ = [0] bé hơn V-, ngõ ra của Op-amp 2 ở mức 0. Vì vậy Q và không đổi giá trị, tụ C xả điện thông qua transistor.Kết quả: Ngõ ra OUT có tín hiệu dao động dạng sóng vuông, có chu kỳ ổn định.
Tính tần số điều chế độ rộng xung của IC 555:
Nhìn vào sơ đồ mạch trên ta có công thức tính tần số , độ rộng xung.
+ Tần số của tín hiệu đầu ra là:
f = 1/(ln2.C.(R1 + 2R2))
+ Chu kì của tín hiệu đầu ra : t = 1/f
+ Thời gian xung ở mức H (1) trong một chu kì :
t1 = ln2 .(R1 + R2).C
+ Thời gian xung ở mức L (0) trong 1 chu kì :
t2 = ln2.R2.C
1.8-IC 4017
Hình vẽ một IC 4017:
Sơ đồ chân IC 4017:
Nguyên tắc hoạt động:
Giản đồ xung như hình dưới đây:
IC 4017 là IC đếm thập phân có 10 ngõ ra liên tục mức cao. Chỉ có một ngõ ra được kích mức cao tại một thời điểm. Có thể thấy được ra ngõ ra ÷10 output sẽ mức cao cho lượt đếm 0 > 4 và ở mức thấp khi đếm 5 > 9.IC này rất hữu dụng khi tạo những ứng dụng liên quan đến Timer.
1.9-IC ADC 0809
Hình vẽ một IC ADC 0809:
Sơ đồ chân IC ADC-0809:
Chức năng từng chân của IC ADC-0809:
-IN0 đến IN7 : 8 ngõ vào tương tự-A, B, C: Giải mã chọn 1 trong 8 ngõ vào-D0 đến D7 : 8 ngõ ra song song 8bit dạng số-ALE: cho phép chốt địa chỉ-START: xung bắt đầu chuyển đổi-CLK: xung dao động-Vref+: điện thế tham chiếu (+)-Vref-: điện thế tham chiếu (-)-VCC: nguồn cung cấp
Các đặc điểm:
-Độ phân giải 8 bit-Tổng sai số chưa chỉnh định ±1/2LSB, ±1LSB
-Thời gian biến đổi 100uS ở tần số 640KHz-Nguồn cấp +5 V-Điện áp vào 0V – 5V-Tần số xung Clock 10KHz – 1280KHz-Nhiệt độ hoạt động -400C – 850C-Dễ dàng giao tiếp Vi xử lý hoặc dùng riêng-Không cần điều chỉnh zero hoặc đầy thang
Nguyên tắc hoạt động.
Đây là bộ biến đổi rất thông dụng có 8 kênh ngõ vào riêng biệt được chọn từ 3 chân A0,A1,A2. Ngõ ra 8 bít tương thích TTL 3 trạng thái có thể ghép trực tiếp với DATA Bus. ADC0809 hoạt động dựa trên nguyên tắc xấp xỉ liên kết. Xung CLK có thể cấp 500kHz. Cần cung cấp xung Start ( tích cực mức cao) để bắt đầu quá trình chuyển đổi. Đầu tiên là quá trình đọc và chốt dữ liệu A0,A1,A2 để chọn kênh chuyển đổi. Khi đang chuyển đổi thì chân EOC (End of Conversion) ở mức thấp, sau thời gian s thì EOC=1 báo hiệu đã kết thúc quá trình chuyển đổi. Lúc khoảng 100µ s này dữ liệu số đã có ở D0..D7, để đọc được dữ liệu đầu ra của ADC thì đợi khi OE=1 lúc này dữ liệu này xuất ra ngoài.
1.10-IC 74247, 7447, 7448
IC 7447
IC74LS47 là loại IC giải mã BCD sang led 7 đoạn. Mạch giải mã BCD sang led 7 đoạn là mạch giải mã phức tạp vì mạch phải cho nhiều ngõ ra lên cao hoặc xuống thấp (tuỳ vào loại đèn led là anod chung hay catod chung) để làm các đèn cần thiết sáng nên các số hoặc ký tự. IC 74LS47 là loại IC tác động ở mức thấp có ngõ ra cực thu để hở và khả năng nhận dòng đủ cao để thúc trực tiếp các đèn led 7 đoạn loại anod chung.
Hình dạng và sơ đồ chân:
Chân 1: BCD B Input.
Chân 2: BCD C Input.
Chân 3: Lamp Test.
Chân 4: RB Output.
Chân 5: RB Input.
Chân 6: BCD D Input.
Chân 7: BCD A Input.
Chân 8: GND.
Chân 9: 7-Segment e Output.
Chân 10: 7-Segment d Output.
Chân 11: 7-Segment c Output.
Chân 12: 7-Segment b Output.
Chân 13: 7-Segment f Output.
Chân 14: 7-Segment g Output.
Chân 15: 7-Segment a Output.
Chân 16: Vcc.
Ví dụ: giải mã 4 đường sang 10 đường, giải mã BCD sang thập phân…
Sơ đồ logic và bảng trạng thái
IC7448, 74247 cũng là IC giải mã từ BCD sang mã 7 đoạn. 7448 hoạt động ở mức logic cao, dùng LED Katot chung.
1.11-LED 7 đoạn
Hiển thị dùng led 7 đoạn loại anode chung ứng với IC giải mã 7447 có mức tích cực là mức 0 ( mức thấp).Ở loại anode chung ( anode của đèn được nối lên +5V, đoạn náo sáng ta nối đầu cathode ủa đoạn đó xuống mức thấp thông qua điện trở để hạn dòng.
Hiển thị dùng led 7 đoạn loại katot chung ứng với IC giải mã 7448 có mức tích cực là mức 1 ( mức cao).Ở loại katot chung ( katot của đèn được nối lên GND)
1.12. Diode Zenner
Cấu tạo : Diode Zener có cấu tạo tương tự Diode thường nhưng có hai lớp bán dẫn P - N ghép với nhau, Diode Zener được ứng dụng trong chế độ phân cực ngược, khi phân cực thuận Diode zener như diode thường nhưng khi phân cực ngược Diode zener sẽ gim lại một mức điện áp cố định bằng giá trị ghi trên diode.
Nguyên tắc hoạt động:
Điốt Zener, còn gọi là "điốt đánh thủng" hay "điốt ổn áp": là loại điốt được chế tạo tối ưu để hoạt động tốt trong miền đánh thủng. Khi sử dụng điốt này mắc ngược chiều lại, nếu điện áp tại mạch lớn hơn điện áp định mức của điốt thì điốt sẽ cho dòng điện đi qua
Khi được phân cực thuận diode Zener hoạt động giống diode bình thường Khi được phân cực nghịch, lúc đầu chỉ có dòng điện thật nhỏ qua diode. Nhưng nếu điện áp nghịch tăng đến một giá trị thích ứng: Vngược = Vz (Vz : điện áp Zener) thì dòng qua diode tăng mạnh, nhưng hiệu điện thế giữa hai đầu diode hầu như không thay đổi, gọi là hiệu thế Zener.Đặc tính: Diode Zener có đặc tuyến volt-ampe giống diode thường nhưng có thêm vùng làm việc ở vùng đạc tuyến ngược với hiệu ứng đánh thủng zener
Câu 1: Mạch táo sóng chức năng sin, tam giác, răng cưa dùng IC KĐTT
Nguyên lý hoạt động:
Trước hết ta phân mạch ra làm 4 phần chính là mạch tạo sóng Sin từ mạch dao động cầu Wien, mạch so sánh sử dụng op-amp, mạch tích phân và mạch vi phân
Mạch cầu Wien:
Muốn mạch phát sinh dao động thì |K|.||>1. Nếu điều kiện này vẫn lớn hơn 1 thì mạch sẽ tạo xung vuông. Sau khi phát sing giao động, 2Diot đóng vai trò điều chỉnh hệ số khuếch đại và đưa |K|.||=1. Xung ra là xung Sin.
Mạch so sánh
Khi Uvào có giá trị âm lớn tức u-> u+ khi đó lối ra ura = ura max, qua mạch hồi tiếp dương tới lối vào không đảo ta có điện áp trên lối vào dương là
u+ = = uvào ngắt.
Tăng dần điện áp uvào cho đến khi uvào< uvào ngắt thì khi đó điện áp lối ra không đổi.
Khi tăng Uvào> u+ = uvào ngắt khi khi đó qua bộ so sánh với lối vào đảo lớn hơn lối vào thuận dẫn tới lối ra lật trạng thái từ Ura max xuống –ura max và qua mạch hồi tiếp dương điện áp trên lối vào thuận là
u- = - = uvào đóng.
Tăng tiếp điện áp lối vào khi đó điện áp lối ra sẽ không bị thay đổi ura= -ura max
Khi giảm Uvào từ một giá trị dương lớn cho tới mức uvào>= uvào đóng khi đó mạch vẫn giữ nguyên trạng thái.
Khi giảm tín hiệu lối vào uvào< uvào đóng khí đó điện áp lối vào đảo nhỏ hơn điện áp lối vào thuận, tín hiệu lối ra sẽ chuyển trạng thái từ ura = ura max thành –ura max
Để mạch ở trạng thái ổn định thì >=1 trong đó K là hệ số khuếch đại của bộ khuếch đại thuật toán và
Mạch tích phân
Xây dựng trên cơ sở khếch đại lối vào đảo trong đó thành phần hồi tiếp là tụ C. Điện áp lối ra được cho bởi phương trình sau:
Với Q0 là điện tích trên tụ tại thời điểm t = 0.
Với iC(t) = do đó ta có điện áp lối ra (Ura) là
Thành phần Ura0 xác định từ điều kiện ban đầu của tích phân:
Ura0 = Ura(t=0) = Q0/C
Nếu lối vào Uvao là một xung vuông có giá trị điện áp không đổi trong khoảng 0 ÷ t thì Ura(t) là biến thiên điện áp dạng đường thẳng.
Độ chính xác của phương trình trên phụ thuộc vào giả thiết U0 0 hay dòng điện đầu vào IC gần bằng 0.
Với các vi mạch chất lượng cao đảm bảo điều kiện dòng lối vào IC khá tốt: Ivào IC = 0.
Sơ đồ mạch
Kết quả mô phỏng
Câu 2:Mạch đồng hồ có chỉnh giờ và báo thức
Sơ đồ khối:
Khoái tạo xung Khối đếm Khối giải mã Khối hiển thị
chuông
Mạch giải mã đổ chuông
Mạch giải mã hiển thị led IC74LS47
Khối tạo xung dùng ic7400
Mạch đếm giây dùng IC74LS90
Hiển thị led 7 đoạn
* Nhiệm vụ các khối:
Khối tạo xung: tạo xung vuông với tần số 1Hz.
Khối đếm: là các FF nhận xung dao động để xử lý đưa ra tín hiệu mã hoá BCD.
Khối giải mã: - giải mã BCD để đưa ra khối hiển thị.
-giải mã BCD để rung chuông.
Khối hiển thị: - hiển thị tín hiệu sau giải mã bằng led.
-rung chuông khi gat công tắc.
II. khối tạo xung-IC 7400 (NAND)
Cấu tạo IC7400:
*Mạch clock:
Xung ra có chu kì tỉ lệ với tích của RC
III. Khối đếm:
3.1 IC 74LS90:
3.1.1 Hình dạng:
Bốn chân thiết lập: (1), (2), (1), (2).
Khi đặt (1) = (2) = H ( ở mức cao) thì bộ đếm được xoá về 0 và các đầu ra ở mức thấp.
(1), (2) là chân thiết lập trạng thái cao của đầu ra: , .
NC chân bỏ trống.
IC 7490 gồm 2 bộ chia là chia 2 và chia 5:
Bộ chia 2 do Input A điều khiển đầu ra .
Bộ chia 5 do Input B điều khiển đầu ra , , .
Đầu vào A, B tích cực ở sườn âm.
Để tạo thành bộ đếm 10 ta nối đầu ra vào chân B để tạo xung kích cho bộ đếm 5.
, , , là các đầu ra.
3.1.2 Sơ đồ logic và bảng trạng thái:
Hình: Sơ đồ cổng logic IC7490
Hình: Bảng trạng thái của IC 7490.
Hình: Sơ dồ đầu ra , , , .
IV. Khối giải mã:
4.1 IC 74LS47:
4.1.1 Đại cương:
Mạch giải là mạch có chức năng ngược lại với mạch mã hoá. Mục đích sử dụng phổ biến nhất của mạch giải mã là làm sáng tỏ các đèn để hiển thị kết quả ở dạng chữ số. Do có nhiều loại đèn hiển thị và có nhiều loại mã số khác nhau nên có nhiều mạch giải mã khác nhau.
Ví dụ: giải mã 4 đường sang 10 đường, giải mã BCD sang thập phân…
IC74LS47 là loại IC giải mã BCD sang led 7 đoạn. Mạch giải mã BCD sang led 7 đoạn là mạch giải mã phức tạp vì mạch phải cho nhiều ngõ ra lên cao hoặc xuống thấp (tuỳ vào loại đèn led là anod chung hay catod chung) để làm các đèn cần thiết sáng nên các số hoặc ký tự. IC 74LS47 là loại IC tác động ở mức thấp có ngõ ra cực thu để hở và khả năng nhận dòng đủ cao để thúc trực tiếp các đèn led 7 đoạn loại anod chung.
Hình dạng và sơ đồ chân:
Chân 1: BCD B Input.
Chân 2: BCD C Input.
Chân 3: Lamp Test.
Chân 4: RB Output.
Chân 5: RB Input.
Chân 6: BCD D Input.
Chân 7: BCD A Input.
Chân 8: GND.
Chân 9: 7-Segment e Output.
Chân 10: 7-Segment d Output.
Chân 11: 7-Segment c Output.
Chân 12: 7-Segment b Output.
Chân 13: 7-Segment f Output.
Chân 14: 7-Segment g Output.
Chân 15: 7-Segment a Output.
Chân 16: Vcc.
Khối giải mã đổ chuông
Để thiết kế mạch này ta dùng phương pháp đơn giản hơn đó là:
Ta tiến hành giải mã từ mã BCD của bộ đếm sang mã thập phân sử dụng IC 74LS373 sau đó tiến hành chọn các thời điểm đổ chuông bằng mạch AND 6cổngvào.
Khối hiển thị:
Hiển thị dùng led 7 đoạn loại anode chung do đầu ra của IC 7447 có mức tích cực là mức 0 ( mức thấp).
Ở loại anode chung ( anode của đèn được nối lên +5V, đoạn náo sáng ta nối đầu cathode ủa đoạn đó xuống mức thấp thông qua điện trở để hạn dòng.
Chân 3, 8: Vcc_được nối lại với nhau.
Mạch đồng hồ số:
Sơ đồ nguyên lý:
Nguyên lý hoạt động:
Xung kích được tạo ra từ mạch tạo xung và xung này được đưa tới chân 14 của IC 74LS90. Ngõ ra xung của 7490 ở các chân , , , được đưa đến ngõ vào của IC giải mã 74LS47.
Đối với hai IC đếm giây (IC1 và IC2): xung được cấp cho IC1, IC1 này đếm giá trị của 9 xung ( led hiển thị số 9), sau khi đếm hết giá trị của 9 xung thì cấp cho IC 2 một xung đếm. Khi đó, IC1 đếm về 0 và IC2 đếm lên 1, tức ta có giá trị là 10. Sau đó IC1 tiếp tục đếm từ 0 đến 9 và tiếp tục cấp xung cho IC2 tăng lên 2, 3,… Khi IC1 đếm đếm 9 và IC2 đếm đến 5 chuyển sang 6 ta dùng IC 7408 để reset cả hai IC trở về 0. Lúc này, chân reset sẽ cùng trạng thái với đầu ra cổng AND dùng để reset( mức 1), đầu ra này được nối với chân CP0 của IC đếm phút, một xung được kích và được đếm lên một đơn vị.
Đối với IC đếm phút (IC3 và IC4): khi IC3 nhận được xung nó lại đếm như IC đếm giây đến giá trị 59. Vì lấy xung từ IC đếm giây nên khi mạch đếm giây đếm đến 59 thì mạch đếm phút mới nhận được một xung. Khi cả IC đếm giây và đếm phút đều đếm đến giá trị 59 thì tất cả 4 IC cũng được reset về 0, đồng thời mạch đếm phút cấp cho IC5 của IC đếm giờ một xung.
Đối với IC đếm giờ (I