Знакомство с микросхемой к155лаз

Эксперименты с RS-триггером.

знакомство с микросхемой к155лаз

После знакомства с принципом работы различных триггеров у начинающего радиолюбителя Схема RS-триггера на логической микросхеме КЛА3. Так, например, микросхема КЛА7, как и микросхема КЛАЗ, содержит в Знакомство с микросхемами серии К советуем начать с опытной. Цепи же питания элементов остаются общими, причем для микросхемы КЛАЗ вывод 14 должен соединяться с,положитель-ным.

Что же представляет собой микросхема КЛАЗ структурно? Выделить элементы нетрудно по номерам выводов, проставленным на графическом схемном обозначении микросхемы. Так, входные выводы 1, 2 п выходной вывод 3 относятся к одному из ее элементов, например, первому, входные 4, 5 и выходной 6 - ко второму элементу и. Не обозначенные на рис. Эти выводы не принято изображать на схеме, чтобы ее не загромождать линиями питания, а также потому, что элементы обычно располагают на принципиальной электрической схеме устройства не слитно, как на рис.

Цепи же питания элементов остаются общими. Причем для микросхемы К. Микросхема КЛАЗ, как и все другие микросхемы этой серии, рассчитана на питание от источника постоянного тока напряжением 5 В.

Микросхемы серии К Схема, описание

Можно использовать и батарею гальванических элементов с меньшим на 0,5 В напряжением, например, батарею Но в процессе опытов ее напряжение будет еще более снижаться, что, естественно, скажется на режиме работы микросхемы, а при определенной разрядке батареи микросхема вообще перестанет нормально работать.

Поэтому желательно использовать блок питания, обеспечивающий стабильное напряжение 5 В. Такой блок питания можно собрать, например, по изображенной на рис. В нем источником постоянного тока GB1 служат две батареисоединенные последовательно.

Питание на микросхему подают через стабилизатор напряжения, образованный стабилитроном VD1, балластным резистором R3 и регулирующим транзистором VT1. Емкость оксидного конденсатора С1 может быть Как работает стабилизатор напряжения такого блока питания микросхемы? Напряжение, действующее на стабилитроне, равно его напряжению стабилизации для стабилитрона КСА оно равно 6,8 В. Напряжение, снимаемое со стабилитрона, через подстроечный резистор R2 поступает на базу транзистора VT1, и он открывается.

Чем больше напряжение на базе этого транзистора а значит, и больше базовый токтем в большей степени он открыт, тем больше напряжение на выходе стабилизатора и ток через его нагрузку. Такое напряжение на нагрузке стабилизатор будет поддерживать практически неизменным при снижении напряжения батареи GB1 до Конденсатор С1 сглаживает пульсации в цепи питания микросхемы по низкой, а С2 - по высокой частоте электрических колебаний, защищая микросхему от влияния на ее работу различных электрических помех.

Резистор R1 необходим для того, чтобы и при отключенной микросхеме стабилизатор не оставался без нагрузки. В крайнем случае подойдут хорошо проклеенная фанера, оргалит и даже твердый картон. Ориентировочные размеры панелих80 мм. Вдоль длинных ее сторон укрепите предварительно облуженные медные проводники толщиной 1, По всей оставшейся площади через каждые 10 мм насверлите отверстия диаметром 0, Микросхему разместите в любом месте макетной панели выводами вниз, предварительно отогнув их узкие концы так, чтобы они плотно прилегали к панели.

Отрезками монтажного провода вывод 14 микросхемы соедините с плюсовой, а вывод 7 - с минусовой общей линиями питания рис. Чтобы при пайке не перегреть микросхему, мощность паяльника не должна превышать 40 Вт, а продолжительность пайки выводов - 2с.

Для этого минусовой щуп вольтметра соедините с общей линией, а плюсовым поочередно коснитесь входных выводов 1, 2, 4, 5, 9, 10, 12, 13, а затем выходных выводов 3, 6, 8, При напряжении источника питания 5 В вольтметр должен показать на входных выводах элементов около 1,4 В, а на выходных- около 0,3 В.

ЗНАКОМСТВО С ЦИФРОВОЙ МИКРОСХЕМОЙ

Если это не так, значит микросхема неисправна. Опытную проверку логики действия элементов 2И-НЕ микросхемы можно начать с любого из них, предположим, с первого - DD1. Сначала один из входных выводов, например вывод 2, соедините с общей минусовой линией, а вывод 1-с плюсовой, но через резистор сопротивлением К выходному выводу 3 элемента DD1. Что показывает стрелка вольтметра? Напряжение, равное примерно 3, Затем измерьте вольтметром напряжение на входном выводе 1.

И здесь, как увидите, тоже высокий уровень напряжения. Иначе говоря, элемент находится в единичном состоянии. Теперь и входной вывод 2 элемента соедините через резистор сопротивлением Измерьте напряжение на выходном выводе. На нем, как и в предыдущем случае, будет высокий уровень напряжения. Подойдет для подобных целей даже простая фанера или плотный картон. Вдоль длинных сторон платы следует укрепить облуженные проводники, толщиной около 1,5 мм, через которые к микросхемам будет подаваться питание шины питания.

Между проводниками по всей площади макетной платы следует просверлить отверстия диаметром не более 1 мм. При проведении опытов в них будет можно вставлять отрезки луженого провода, к которым будут припаиваться конденсаторы, резисторы и прочие радиодетали.

знакомство с микросхемой к155лаз

По углам платы следует сделать невысокие ножки, это даст возможность размещать провода снизу. Конструкция макетной платы показана на рисунке 4. После того, как макетная плата будет готова, можно приступать к опытам. Для этого на ней следует установить хотя бы одну микросхему КЛА3: Прежде, чем начинать опыты следует проверить надежность пайки, правильность подключения питающего напряжения подключение напряжения питания в обратной полярности может вывести микросхему из строяа также проверить, нет ли замыкания между соседними выводами.

После этой проверки можно включать питание и приступать к опытам. Такому требованию вполне удовлетворяет любой тестер, даже дешевый китайский. Потому, что, наблюдая за колебаниями стрелки, можно заметить импульсы напряжения, конечно достаточно низкой частоты.

Цифровой мультиметр такой способностью не обладает. После того, как питание включено, померяйте напряжение на всех выводах микросхемы: А на выходных выводах 3, 6, 8, 11 около 0,3В. Если все напряжения находятся в указанных пределах, то микросхема исправна.

Простые опыты с логическим элементом. Проверку работы логического элемента 2И-НЕ можно начать, например, с первого элемента. Его входные выводы 1 и 2, а выход 3. Для того, чтобы подать на вход сигнал логического нуля достаточно этот вход просто подсоединить к минусовому общему проводу источника питания. Предположим, что мы соединили вход 2 с общим проводом,- тем самым, подав на него логический нуль, а на вход 1 подали логическую единицу, как только что было указано через ограничительный резистор R1.

Это соединение показано на рисунке 5а. Если при таком подключении измерить напряжение на выходе элемента, то вольтметр покажет 3,5…4,5В, что соответствует логической единице.

Логическую же единицу даст измерение напряжения на выводе 1. Это полностью совпадает с тем, что было показано во второй части статьи на примере релейно — контактной схемы 2И-НЕ. По результатам проведенных измерений можно сделать следующий вывод: Далее проделаем следующий опыт — подадим единицу на оба входа сразу, как указано на рисунке 5б, но один из входов, например 2, соединим с общим проводом с помощью проволочной перемычки.

знакомство с микросхемой к155лаз

Для подобных целей лучше всего использовать обычную швейную иголку, припаянную на гибкий проводок. Если сейчас померить напряжение на выходе элемента, то, как и в предыдущем случае, там будет логическая единица.

Эксперименты с RS-триггером

Не прерывая измерения, уберем проволочную перемычку, - вольтметр покажет высокий уровень на выходе элемента. Это полностью соответствует логике работы элемента 2И-НЕ, в чем можно убедиться, обратившись к контактной схеме во второй части статьи, а также посмотрев в таблицу истинности, показанную там. Если теперь этой перемычкой замыкать периодически на общий провод любой из входов, имитируя подачу низкого и высокого уровня, то с помощью вольтметра на выходе можно обнаружить импульсы напряжения — стрелка будет колебаться в такт касаниям перемычкой входа микросхемы.

Из проведенных опытов можно сделать следующие выводы: Если же хоть на одном из входов присутствует логический нуль, на выходе имеется логическая единица, можно повторить, что логика работы микросхемы полностью соответствует логике работы контактной схемы 2И-НЕ, рассмотренной во второй части статьи.

Вот тут уместно проделать еще один опыт. Правильно, там будет напряжение логического нуля. Это говорит о том, что неподключенные входы логических элементов эквивалентны входам с поданной на них логической единицей.

знакомство с микросхемой к155лаз

Об этой особенности забывать не следует, хотя неиспользуемые входы, как правило, рекомендуется куда-нибудь подключать. На рисунке 5в показано как логический элемент 2И-НЕ можно превратить просто в инвертор.

Для этого достаточно соединить вместе оба его входа. Даже если входов будет четыре или восемь, подобное соединение вполне допустимо. Чтобы убедиться в том, что сигнал на выходе имеет значение противоположное сигналу на входе, достаточно входы с помощью проволочной перемычки соединить с общим проводом, то есть подать на вход логический нуль. При этом вольтметр, присоединенный к выходу элемента, покажет логическую единицу. Если же перемычку разомкнуть, то на выходе появится напряжение низкого уровня, что как раз противоположно входному.

знакомство с микросхемой к155лаз

Этот опыт говорит о том, что работа инвертора полностью эквивалентна работе контактной схемы НЕ, рассмотренной во второй части статьи. Таковы в целом чудесные свойства микросхемы 2И-НЕ. Чтобы ответить на вопрос, как же все это происходит, следует рассмотреть электрическую схему элемента 2И-НЕ.

Теперь настало время изучить внутреннее устройство нашего логического элемента, которое показано на рисунке 6.