7408 מדריך אולטימטיבי לשער לוגיקה: סיכה, מאפיינים ויישומים
2025-04-02 13041

בעולם האלקטרוניקה הדיגיטלית, מעגלי שער ההיגיון הם הבסיס לבניית כל המערכות המורכבות, ו- IC 7408 הוא נציג של מכשירים בסיסיים כאלה.כשבב המשלב ארבעה קלט כפול ושערים עצמאיים, IC 7408 נמצא בשימוש נרחב במודולי מעגלים דיגיטליים כמו דלפקים, מקודדים ובוחרי נתונים.מאמר זה יציג באופן שיטתי ומקיף את נקודות הידע העיקריות של IC 7408. מההגדרה שלו, פונקציית הסיכה, דיאגרמת מעגלים, למפרט אופייני ועקרון עבודה, אני מקווה שתוכן זה יוכל לספק לך מידע מעשי ותמיכה טכנית.

קָטָלוֹג

מה זה IC 7408

ה- IC 7408, הידוע גם בשם IC 74LS08, הוא מעגל משולב קומפקטי הכולל ארבעה שערים שונים ושערים, שכל אחד מהם מצויד בכניסות כפולות של 8 סיביות.IC זה הוא חלק מסדרת 74xxyy.ושערים, רכיבים מכריעים של IC זה, ממלאים תפקיד מרכזי במצבי לוגיקה.בשערים אלה משתמשים בשני סוגים של אותות לוגיים.

הצורה העיקרית היא אות ברמה גבוהה, הפועל בטווח מתח 3-5 וולט.לעומת זאת, הצורה המשנית היא אות ברמה נמוכה, הדומה לרמת מתח 2-0.2 וולט.כל אחד ושער ב- 7408 IC דורשים שישה סיכות קלט ושני סיכות פלט לתפקוד נאות.

תפוקות מסוגלות להתקיים במצבים גבוהים ונמוכים כאחד.עם זאת, כדי שהתפוקה תהיה גבוהה, שני מצבי הקלט חייבים להיות גם גבוהים.

בדרך כלל, ה- IC 7408 מורכב מארבעה ושערים, שכל אחד מהם מסוגל לפעול באופן עצמאי מבלי להשפיע על האחרים.

יתר על כן, 74LS08 זקוק רק למקור כוח יחיד, ותפוקתו מתיישר בעקביות עם מכשירי TTL ומיקרו -בקרים אחרים.זה הופך את זה לבחירה אמינה עבור מהנדסים וחובבי אלקטרוניקה רבים.

IC 7408 Pinout

7408 IC כולל 14 סיכות, המספק מגוון פונקציונליות כגון הפעלת שערי לוגיקה והקלה על תשומות ויציאות.

תצורת ה- PIN היא כדלקמן

תיאור סיכה

פִּין	תֵאוּרִי	פִּין	תֵאוּרִי
1	A1-Put1 של שער 1	8	Y3-Output של שער 3
2	B1-Put2 של שער 1	9	A3-INPUT1 של שער 3
3	Y1-Output של שער 1	10	B3-Input2 של שער 3
4	A2-Put1 של שער 2	11	Y4-Output של שער 4
5	B2-Input2 של שער 2	12	A4-Put1 של שער 4
6	Y2-Output של שער 2	13	B4-Put2 של שער 4
7	GND - קרקע	14	VCC - כוח חיובי לְסַפֵּק

תרשים מעגלים IC 7408

IC 7408 תכונות ומפרטים

טווח מתח הפעלה: +4.75 עד +5.25 וולט

מתח הפעלה מומלץ: +5V

מתח אספקה ​​מרבי: 7V

זרם מקסימלי המותר דרך כל פלט יציאה: 8ma

פלט TTL

צריכת חשמל נמוכה

זמן נחשול טיפוסי: 18N

זמן האטה אופייני: 18N

טמפרטורת הפעלה: 0 ° C עד 70 מעלות צלזיוס

טמפרטורת אחסון: -65 מעלות צלזיוס עד 150 מעלות צלזיוס

מפרטים אלקטרוניים

תצורה: זמין באריזת SOIC או PDIP, חלק מסדרת Logic TTL.

קו כפול כפול כפול (DIL): מספק תצורה סטנדרטית לקלות השימוש.

קלט עצמאי 2-כניסה ושערים: כולל ארבעה שערים כאלה.

דירוגים מקסימליים מוחלטים: כלול עיכוב התפשטות מרבי של 10 NS, טווח טמפרטורות הפעלה של -55 מעלות צלזיוס עד 125 מעלות צלזיוס, ופעולה במהירות גבוהה עד 10 מגה הרץ.

תנאי הפעלה: מתח אספקת חשמל (VCC) נע בין 4.75V ל- 5.25V, עם פרמטרים של זרם קלט ופלט שונים.

-מאפיינים חשמליים: מפרטים מפורטים של מתח הידוק קלט, מתח יציאה ברמה גבוהה ונמוכה, זרם קלט, זרם קלט גבוה ונמוך, זרם פלט קצר במעגל, וזרם אספקה.

מקבילות של IC 7408

74LS08: גרסת שוטקי בעלת עוצמה נמוכה, המספקת פונקציות דומות אך בדרך כלל צריכת חשמל נמוכה יותר ומאפייני חשמל שונים במקצת.

74HC08: גרסת CMOS במהירות גבוהה, הידועה בפעולה במהירויות גבוהות יותר בהשוואה לגרסת ה- TTL הסטנדרטית.

74HCT08: גרסת CMOS במהירות גבוהה התואמת ל- TTL, המשלבת את היתרונות של טכנולוגיית CMOS עם תאימות לרמות מתח TTL.

עיקרון העבודה של IC 7408

ה- IC 7408 מכיל ארבעה ושערים, שכל אחד מהם מקבל שני אותות קלט.כל שער מבצע את הבסיס והפעולה, כלומר אם שתי הכניסות גבוהות (רמת ההיגיון 1), הפלט גבוה (1).אם קלט כלשהו נמוך (היגיון 0), הפלט נמוך.בהתבסס על עקרונות ה- TTL (לוגיקה טרנזיסטור-טרנזיסטור), ה- IC 7408 מייצר תפוקות עבור כל שער, המועבר דרך סיכות הפלט המתאימות.מכאן שה- IC 7408, הידוע בארבעת השערים והשערים שלו, נמצא בשימוש נרחב ביישומים אלקטרוניים שונים בגלל הרבגוניות והאמינות שלו.

כיצד להשתמש ב- IC 7408

ה- IC 7408 מעסיק והגיון Gate, שמגיע בשלושה סוגים של שילובים.כל שילוב מייצר רמת פלט על בסיס רמת פעולת קלט ספציפית.במקרה זה, השערים מיושמים באמצעות טרנזיסטורים.

כפי שמודגם בתרשים למטה

השבב מכיל ארבע יציאות DNA המחוברות באופן פנימי, כאשר כל אחד ויציאה מבצעים פעולה ותפעול בשתי כניסות לוגיות.לדוגמה, יציאה 1 מבצעת פעולת DNA בין A1 ל- B1, ומספקת תפוקה בטרמינל Y1.

טבלת האמת לשער ושער היא כדלקמן

קלט 1	קלט 2	קלט 3
נָמוּך	נָמוּך	נָמוּך
גָבוֹהַ	נָמוּך	נָמוּך
נָמוּך	גָבוֹהַ	נָמוּך
גָבוֹהַ	גָבוֹהַ	גָבוֹהַ

כדי להדגים את הרעיון שלעיל, בואו לשקול מעגל יישומים פשוט של AN ו- GATE, כפי שמוצג בתרשים הבא.

להבנה טובה יותר של הפעילות הפנימית, אנו יכולים להתייחס למעגל הפנימי הפשוט של שער, המתואר להלן.

במעגל זה, טרנזיסטורים של שתי סדרות יוצרים ושער.שני מסופי הקלט של השער והשער נובעים מסופי הבסיס של שני טרנזיסטורים אלה.כניסות אלה מתחברות לצמתים כדי לשנות את ההיגיון של הכניסות.הפלט של השער והשער הוא המתח על פני הנגד R1.פלט זה מקושר ל- LED D2 דרך נגדי מגביל זרם R1 כדי לאתר את מצב הפלט.

ניתן לחלק את המעגל הפעיל לשלבים הבאים

שלב 1: כאשר לא נלחץ על אף כפתור, הזרם בקצוות היבשים של שני הטרנזיסטורים הוא אפס.כתוצאה מכך, טרנזיסטורים Q1 ו- Q2 כבויים, וגורמים למתח הכוח הכולל של VCC להופיע.מכיוון ש- VCC הכולל מופיע על פני הטרנזיסטורים, אין ירידת מתח על פני הנגד R1, וכתוצאה מכך תפוקה ברמה נמוכה.לפיכך, כאשר הקלט נמוך, הפלט נמוך.

שלב 2: כאשר נלחץ על כפתור כלשהו, ​​טרנזיסטור אחד נפתח, והשני נסגר.הטרנזיסטור ON משמש כקצר קצר, בעוד שהטרנזיסטור OFF משמש כמעגל פתוח, ומציג את ה- VCC הכולל.בשלב זה, ירידת המתח על פני הנגד R1 היא אפס, ושמירה על התפוקה ברמה נמוכה.לכן, כאשר הקלט נמוך, הפלט נשאר נמוך.

שלב 3: כאשר לוחצים על שני הכפתורים, שני הטרנזיסטורים מתבצעים, והמתח לרוחבם הוא אפס, מה שגורם לסך ה- VCC הכולל על פני הנגד R1.מכיוון שהתפוקה היא רק המתח על פני הנגד R1, הוא גבוה.מכאן שכאשר שתי התשומות גבוהות, התפוקה גבוהה.

לאחר אימות שלוש המדינות הללו, ברור שהם מספקים את טבלת האמת שהוזכרה לעיל.בנוסף, ניתן לכתוב את משוואת ההיגיון של השער באמצעות טבלת האמת, כלומר y = ab או a + B. לכן ניתן להשתמש בכל יציאה של השבב לפי הצורך.

יתר על כן, חשוב לציין כי יחיד ושער או שילוב של 2 ויציאות לא יכולים ליצור שערי היגיון שונים.עם זאת, וניתן להשתמש בשערים כדי לייצר שערי לוגיקה אחרים.לדוגמה, ניתן להפוך ושער לשער NAND באמצעות שער N0.ושערים ממלאים תפקיד מכריע בעיצוב שערי היגיון אחרים כמו Xnor ו- Xor.אבל, אם שער ושער משולבים עם שער לוגיקה אחר, הוא יכול ליצור שער לוגיקה חדש, כמו שילוב לא, או וכו '.

גודל IC 7408

היכן משתמשים ב- IC 7408

ל- 7408 IC, המכונה גם IC 74LS08, יש מגוון רחב של יישומים.הוא משמש במיוחד בתרחישים הדורשים פעולות לוגיות.השבב מכיל ארבע יציאות DNA, ואפשר להשתמש באחד או את כל הנמלים הללו בו זמנית.

השבב משמש במערכות הזקוקות לפעולות DNA במהירות גבוהה.כאמור, היציאות בתוך השבב מתוכננות באמצעות דיודות שוטקי כדי להפחית את העיכוב בהחלפת היציאות.מכאן שהשבב מתאים היטב למהירות גבוהה ופעולות.

יתר על כן, שבב זה מספק את תפוקות ה- TTL הנדרשות על ידי מערכות מסוימות.

יישומי ה- IC 7408 כוללים

שערי לוגיקה דיגיטליים

מונים בינאריים

מרבבים

כפכפים

נהגי אוטובוס/מקלטים

מפענחי כתובת

תפסים נתונים

מעגלי שער לוגיקה

מפענחים

רישומי משמרות

דלפקים

מעגלים אריתמטיים

לסיכום

השבב 7408 מנוצל בהרחבה בתכנון מעגלים דיגיטליים ובמעגלי בקרת לוגיקה.זה מבצע את ההיגיון והפונקציה, ומספק פלט גבוה רק כאשר כל אותות הקלט הם גבוהים, היבט מכריע במעגלים דיגיטליים.יתר על כן, מפלס 7408 שבבי 7408 מאפשרים מימוש של פונקציות לוגיות מורכבות יותר.

עם זאת, בעת השימוש בשבב 7408, יש צורך בשיקולים מסוימים:

טווח המתח של אות הקלט חייב להיות בטווח שצוין בגיליון הנתונים של השבב.חריגה ממגוון זה עלולה להוביל לתפקוד או נזק לשבב.

יש לקחת בחשבון את יכולת הטעינה של אות הקלט.אם זה צריך להיות מחובר למעגלים אחרים או לשערי לוגיקה, קבע העברת אות יציבה.

יחסי העיתוי של אותות קלט זקוקים גם לשקול.בחלק מהעיצובים, לאותות קלט עשויים להיות רצף בזמן, שצריך לחבר באופן סביר לפי דרישות העיצוב.

מסכם, שבב 7408 הוא שבב שער לוגיקה בסיסי הכולל ארבעה ושערים.זה מיושם באופן נרחב בתכנון מעגלים דיגיטליים ובמעגלי בקרת לוגיקה.יש לשים לב לטווח המתח של אות הקלט, יכולת הטעינה ויחסי התזמון.