Eenvoudige schakelingen met behulp van IC 7400 NAND-poorten

In dit artikel zullen we veel verschillende circuitideeën bespreken die zijn gebouwd met NAND-poorten van IC's zoals IC 7400, IC 7413, IC 4011 en IC 4093 enz.

IC 7400, IC 7413 Specificaties

De I.C.'s 7400 en de 7413 zijn 14-pins DIL IC's, of '14-pins Dual In Line Integrated Circuits ', waarbij pin 14 de positieve voeding V + is en pin 7 de negatieve, aarde of 0 V-pin.

Voedingsingangen naar pennen 14 en 7 zijn voor de eenvoud niet in de tekeningen weergegeven, maar u wordt geadviseerd deze pennen niet te vergeten, anders werkt het circuit gewoon niet!

Alle circuits werken met een voeding van 4,5 V of 6 V DC, maar de typische spanning kan 5 volt zijn. Via een aantal opties kan een netgestuurde 5 V gereguleerde voeding worden verkregen.

De 4 poorten van een 7400 zijn exact hetzelfde met hun specificaties:

• Gate A pinnen 1, 2 ingangen, pin 3 uitgang
• Gate B pinnen 4, 5 ingangen, pin 6 uitgang
• Gate C pinnen 10, 9 ingangen, pin 8 uitgang
• Gate D pinnen 13, 12 ingangen, pin 11 uitgang

Mogelijk vindt u een specifiek circuit dat een oscillator aangeeft die poorten A en B toepast, maar dit betekent ook dat hetzelfde zonder problemen kan worden ontworpen met behulp van poorten A en C, B en C of C en D.

Figuur 1 toont het logische circuit van uw 7400 I.C. Figuur 2 toont de logische symbolische representatie voor slechts één poort, elke poort gewoonlijk een 'NAND-poort met 2 ingangen'.

De interne configuratie met een individuele poort is weergegeven in figuur 3. De 7400 is een TTL logic I.C., dat wil zeggen dat hij werkt met 'Transistor-Transistor-Logic'. Elke poort heeft vier transistors in dienst, elke 7400 bestaat uit 4 x 4 = 16 transistors.

De logische poorten bevatten een paar toestanden, afhankelijk van het binaire systeem, 1 of 'Hoog' typisch 4 volt, en 0 (nul) of 'Laag' typisch 0 volt. Als er geen poortterminal wordt gebruikt. dat kan overeenkomen met een 1 ingang.

Dit betekent dat een open poortpen zich op 'hoog' niveau bevindt. Wanneer een poortinvoerpen is verbonden met de aarde of 0 volt lijn, wordt de invoer 0 of logisch laag.

Een NIET-EN-poort is eigenlijk een mix van 'NIET- en EN'-poort wanneer beide ingangen (en functie) logisch 1 zijn, uitgang is een NIET-poortuitgang die 1 is.

De uitvoer van een NOT-poort is 0V in reactie op een 1-ingangssignaal of + voedingsingang, wat betekent dat de uitgang logisch nul is als de ingang op + voedingsniveau is.

Voor een NIET-EN-poort wanneer beide ingangen logisch 0 zijn, verandert de uitgang in logica 1, wat precies hetzelfde is als een NIET-poortreactie. Het lijkt misschien moeilijk om precies te begrijpen waarom de uitvoer 1 is als de invoer op 0 wordt gehouden, en vice versa.

Het kan op deze manier worden uitgelegd

Voor een omschakeling van de toestand moet een EN-functie tot stand komen, dat wil zeggen dat elke ingang moet transformeren voor het omschakelen van de toestand.

Dit gebeurt alleen wanneer de twee ingangen door 0 naar 1 gaan. De 7400-poorten zijn 2 NAND-ingangen, maar 3 NAND-ingangen 7410 IC, 4 NAND-ingangen 7420 en ook een NAND-poort 7430 met 8 ingangen kunnen ook gemakkelijk van de markt worden verkregen .

Wat betreft de 7430, de poort met 8 ingangen schakelt alleen van status wanneer elk van de 8 ingangen 1 of 0 is.

Als de 8 ingangen van de 7430 1,1,1,1,1,1,1,0 zijn, dan blijft de uitgang 1. De statusverandering zal niet plaatsvinden zolang niet alle 8 ingangen dezelfde logica hebben .

Maar zodra de laatste ingang verandert van 0 naar 1, verandert de uitgang van 1 naar 0. De techniek die 'verandering van toestand' veroorzaakt, is een cruciaal aspect om de functionaliteit van logische schakelingen te begrijpen.

Het aantal pinnen dat een logisch IC gewoonlijk heeft, is 14 of 16. Een 7400 bestaat uit vier NAND-poorten, met 2 ingangspennen en 1 uitgangspen voor elk van de poorten, en ook een paar pennen voor de voedingsingangen, pin 14 en pin 7.

IC 7400-familie

De andere leden van de 7400-familie kunnen worden geleverd met een groter aantal invoerpinnen, zoals 3 NAND-ingangen, 4 NAND-ingangen en de NAND-poort met 8 ingangen met meer invoercombinatie-opties voor elke poort. Als voorbeeld is de IC 7410 een variant van 3 NAND-ingangen of een 'Drievoudige NAND-poort met 3 ingangen'.

De IC 7420 is een variant van NAND-poorten met 4 ingangen en wordt ook wel 'NAND-poort met dubbele ingang met 4 ingangen' genoemd, terwijl de IC 7430 een lid is met 8 ingangen en bekend staat als NAND-poort met 8 ingangen.

Basis NAND Gate-verbindingen

Hoewel de IC 7400 alleen NAND-poorten heeft, is het mogelijk om de NAND-poorten op een aantal manieren te verbinden.

Hierdoor kunnen we ze omzetten in andere vormen van poort, zoals:
(1) een inverter of 'NIET'-poort
(2) een EN-poort
(3) een OF-poort
(4) NOR-poort.

De IC 7402 lijkt op de 7400, maar bestaat uit 4 NOR-poorten. Op dezelfde manier als NAND een combinatie is van 'NOT plus AND', is NOR een mix van 'NOT plus OR'.

De 7400 is een uiterst aanpasbare IC, zoals te vinden is in de reeks volgende circuits in de toepassingsgids.

Om u te helpen de functionaliteit van een NAND-poort volledig te begrijpen, wordt hierboven een TRUTH-tabel gedemonstreerd voor een NAND-poort met 2 ingangen.

Equivalente waarheidstabellen kunnen worden geëvalueerd voor vrijwel elke logische poort. De waarheidstabel voor een poort met 8 ingangen zoals de 7430 is iets complexer.

Hoe een NAND-poort te testen

Om een ​​7400 IC te controleren, kunt u stroom aansluiten op pinnen 14 en 7. Houd pinnen 1 en 2 aangesloten op de positieve voeding, dit zal de output als 0 weergeven.

Verbind vervolgens pin 1 met 0 volt zonder de aansluiting van pin 2 te wijzigen. Hierdoor worden de ingangen 1, 0. Hierdoor wordt de uitgang 1, waardoor de LED oplicht. Verwissel nu eenvoudig pin 1- en pin 2-aansluitingen, zodat de ingangen 0, 1 worden, dit zal de uitgang naar logica 1 schakelen en de LED uitschakelen.

Verbind in de laatste stap zowel de ingangspennen 1 als 2 met aarde of 0 volt zodat de ingangen logisch 0, 0 zijn. Hierdoor wordt de uitgang weer logisch hoog of 1, waarbij de LED wordt ingeschakeld. Het oplichten van de LED geeft het logische niveau 1 aan.

Als de LED UIT is, suggereert dit logisch niveau 0. De analyse kan worden herhaald voor de poorten B, C en D.

Opmerking: elk van de hier bewezen circuits werkt met 1 / 4W 5% weerstanden - alle elektrolytische condensatoren hebben over het algemeen een nominale waarde van 25V.

Als een circuit niet werkt, kunt u naar de aansluitingen kijken, de mogelijkheid van een defect IC is hoogst onwaarschijnlijk vergeleken met een onjuiste aansluiting van de pinnen. Deze verbindingen van een NAND-poort die hieronder wordt weergegeven, zijn mogelijk de meest elementaire en werken door slechts 1 poort van een 7400 te gebruiken.

1) GEEN poort van een NAND-poort

Wanneer de ingangspennen a van een NIET-EN-poort met elkaar worden kortgesloten, werkt het circuit als een omvormer, wat betekent dat de uitgangslogica altijd het tegenovergestelde van de ingang laat zien.

Wanneer de kortgesloten ingangspennen van de poort zijn verbonden met 0V, verandert de uitgang in 1 en vice versa. Omdat de 'NIET'-configuratie een tegengestelde respons geeft over de invoer- en uitvoerpennen, vandaar de naam NOT-poort. Deze zin is eigenlijk een technisch geschikte uitdrukking.

2) Een AND-poort creëren vanuit een NAND-poort

Omdat een NIET-EN-poort ook een soort 'NIET EN'-poort is, verandert het circuit in een' NIET-EN'-poort in het geval dat een 'NIET'-poort wordt geïntroduceerd na een NIET-EN-poort.

Een paar negatieven leveren een positief resultaat op (een begrip dat ook populair is in wiskundige concepten). Het circuit is nu een 'EN'-poort geworden zoals hierboven weergegeven.

3) OF-poort maken van NAND-poorten

Het invoegen van een NIET-poort voor elke NAND-poortingang genereert een OF-poort zoals hierboven aangetoond. Dit is meestal een OF-poort met 2 ingangen.

4) NOR Gate maken van NAND Gates

In het vorige ontwerp hebben we een OF-poort gemaakt van NAND-poorten. Een NOR-poort wordt in feite een NIET OF-poort als we een extra NIET-poort toevoegen net na een OF-poort, zoals hierboven weergegeven.

5) Logische niveautester

Dit circuit dat op logisch niveau is getest, kan worden gemaakt via een enkele 7400 NAND-poort als een inverter of NIET-poort voor het aangeven van logische niveaus. Een paar rode LED's worden gebruikt om de logische niveaus van LED 1 en LED 2 te onderscheiden.

De LED-pin die langer is, wordt de kathode of de negatieve pin van de LED. Als de ingang op logisch niveau 1 of HOOG is, licht LED 1 natuurlijk op.

De pin 3 die de output pin is, is het tegenovergestelde van de input op logisch 0 waardoor de LED 2 UIT blijft. Wanneer de ingang een logische 0 krijgt, gaat LED 1 op natuurlijke wijze UIT, maar LED 2 brandt nu door de tegenovergestelde reactie van de poort.

6) BISTABLE LATCH (S.R. FLIP-FLOP)

Dit circuit maakt gebruik van een aantal NAND-poorten die kruislings zijn gekoppeld, om een ​​SR bistabiel latch-circuit te maken.

De uitgangen zijn gemarkeerd als Q en 0. De lijn boven de Q betekent NIET. De 2 uitgangen Q en 0 werken als complementair aan elkaar. Dit betekent dat wanneer Q logisch niveau 1 bereikt, Q 0 wordt als Q 0 is, Q 1 wordt.

Het circuit kan worden geactiveerd in beide 2 stabiele toestanden door middel van een geschikte ingangspuls. In wezen geeft dit het circuit een 'geheugen'-functie en creëert dit een supereenvoudige 1 bit (één binair cijfer) gegevensopslagchip.

De twee ingangen hebben het merk S en R of Set en Reset, dus dit circuit staat meestal bekend als S.R.F.F.​ Stel Reset Flip-Flop in ​Deze schakeling kan erg handig zijn en wordt in een aantal schakelingen toegepast.

DE S-R FLIP-FLOP RECHTHOEKIGE GOLFGENERATOR

Het SR Flip-Flop-circuit kan worden geconfigureerd om te werken als een blokgolfgenerator. Als de F.F. wordt toegepast met een sinusgolf, laten we zeggen van een 12V AC van een transformator, met een piek-tot-piekbereik van minimaal 2 volt, zal de output reageren door blokgolven te genereren met een piek-tot-piek equivalent aan de Vcc-spanning.

Deze blokgolf kan naar verwachting perfect vierkant van vorm zijn vanwege de extreem snelle stijg- en daaltijden van de IC. De inverter of de NIET-poortuitgang die de naar de R-ingang voedt, resulteert in het creëren van complementaire AAN / UIT-ingangen over de R- en S-ingangen van het circuit.

8) SCHAKELCONTACT BOUNCE ELIMINATOR

In dit circuit kan een S-R FLIP-FLOP worden gebruikt als een schakelaarcontact-bounce-eliminator.

Telkens wanneer schakelcontacten gesloten zijn, wordt dit meestal gevolgd door de contacten die een paar keer snel heen en weer springen als gevolg van mechanische spanning en druk.

Dit resulteert meestal in het genereren van valse pieken, die interferentie en onregelmatige circuitwerking kunnen veroorzaken.

De bovenstaande schakeling elimineert deze mogelijkheid. Wanneer de contacten in eerste instantie sluiten, wordt het circuit vergrendeld, en als gevolg hiervan heeft de interferentie van contactbounce geen effect op de flip-flop.

9) HANDMATIGE KLOK

Dit is een andere variant van circuit acht. Om te experimenteren met schakelingen zoals half-opteller of andere logische schakelingen, is het echt nodig om de schakeling te kunnen analyseren, aangezien deze met een enkele puls tegelijk werkt. Dit zou kunnen worden bereikt door de toepassing van een handbediende klokken.

Telkens wanneer de schakelaar wordt omgedraaid, verschijnt er een eenzame trigger aan de uitgang. De schakeling werkt buitengewoon goed met een binaire teller. Telkens wanneer de schakelaar wordt omgeschakeld, mag slechts één puls tegelijk plaatsvinden vanwege de anti-bounce-functie van het circuit, waardoor de telling één trigger tegelijk kan doorlopen.

10) S-R FLIP-FLOP MET GEHEUGEN

Dit circuit is ontworpen met behulp van de standaard S-R Flip-Flop. De output wordt bepaald door de laatste input. D geeft de DATA-invoer aan.

Een 'vrijgavepuls' wordt nodig om poort B en C te activeren. Q vormt hetzelfde logische niveau als D, wat betekent dat dit de waarde van D aanneemt en in deze toestand blijft (zie afbeelding 14).

De pincodes worden omwille van de eenvoud niet gegeven. Alle 5 poorten zijn 2 ingangen NAND, er zijn een paar 7400's nodig. Het bovenstaande diagram geeft alleen een logisch circuit aan, maar kan snel worden omgezet in een circuitdiagram.

Dit stroomlijnt diagrammen die enorme hoeveelheden logische poorten om te werken met. Het activeringssignaal kan een puls zijn van het 'handmatige klokcircuit' dat eerder werd uitgelegd.

Het circuit werkt wanneer een 'CLOCK'-signaal wordt toegepast, dit is meestal een basisprincipe dat wordt gebruikt in alle computergerelateerde toepassingen. De paar hierboven beschreven circuits kunnen worden gebouwd met slechts twee 7400 IC's die met elkaar zijn verbonden.

11) KLOKGESTUURDE FLIP-FLOP

Dit is eigenlijk een ander type SR-flip-flop met geheugen. De gegevensinvoer wordt geregeld met een kloksignaal, de uitvoer via de SR Flip-Flop wordt eveneens geregeld door de klok.

Deze flip-flop werkt goed als een opslagregister. De klok is eigenlijk een hoofdcontroller voor de in- en uitgangsbeweging van pulsen.

12) HOGE SNELHEID PULS INDICATOR EN DETECTOR

Dit specifieke circuit is ontworpen met behulp van de S-R Flip -Flop en is gewend om een ​​specifieke puls binnen een logisch circuit te detecteren en weer te geven.

Deze puls vergrendelt het circuit, de uitgang wordt vervolgens toegepast op de ingang van de inverter, waardoor de rode LED gaat gloeien.

Het circuit blijft in deze specifieke toestand totdat het wordt geëlimineerd door de enkelpolige schakelaar, resetschakelaar ​

13) 'SNAP!' INDICATOR

Deze schakeling laat zien hoe je de SR Flip -Flop op een andere manier kunt gebruiken. Hier twee slippers zijn opgenomen door middel van 7 NAND-poorten.

De fundamentele theorie in dit circuit is de toepassing van SR-flip-flops en de INHIBIT-lijnen. SI en S2 vormen de schakelaars die de flip-flops regelen.

Op het moment dat de flip-flop vergrendelt, gaat de betreffende LED AAN en wordt verhinderd dat de complementaire flip-flop vergrendelt. Als de schakelaars de vorm hebben van drukknoppen, zorgt het loslaten van de knop ervoor dat het circuit wordt gereset. De gebruikte diodes zijn 0A91 of een andere zal doen, zoals 1N4148.

• Gates A, B, C vormen het podium voor S1 en LED 1.
• Gates D, E, F vormen het podium voor S2 en LED 2.
• Gate G bevestigt dat de INHIBIT- en INHIBIT-lijnen werken als complementaire paren.

14) AUDIOOSCILLATOR MET LAGE FREQUENTIE

Het circuit gebruikt twee NAND-poorten die zijn verbonden als inverters en kruislings zijn gekoppeld om een ​​stabiele multivibrator te vormen.

De frequentie kan worden gewijzigd door de waarde van CI en C2 (lagere frequentie) te verhogen of de waarde van C1 en C2 (hogere frequentie) te verlagen. Zoals elektrolytische condensatoren zorg ervoor dat de polariteitsaansluiting correct is.

Circuits vijftien, zestien en zeventien zijn ook typen laagfrequente oscillatoren die zijn gemaakt op basis van circuit veertien. In deze circuits is de uitgang echter geconfigureerd om de LED's te laten knipperen.

We kunnen zien dat al deze schakelingen behoorlijk op elkaar lijken. Als in dit circuit echter een LED aan de uitgang wordt gebruikt, zal de LED met een zeer hoge snelheid knipperen, wat door het aanhoudende gezichtsvermogen vrijwel niet te onderscheiden is voor onze ogen. Dit principe wordt gebruikt in zakrekenmachines ​

15) TWIN LED FLITSER

Hier nemen we een paar NAND-poorten op om een ​​oscillator met zeer lage frequentie te creëren. De ontwerp stuurt twee rode LED's aan waardoor de LED's knipperen met afwisselend AAN UIT schakelen.

Het circuit werkt met twee NAND-poorten, de overige twee poorten van het IC kunnen bovendien binnen hetzelfde circuit worden gebruikt. Voor dit tweede circuit zouden verschillende condensatorwaarden kunnen worden gebruikt om een ​​alternatieve LED-knipperlichtfase te genereren. Condensatoren met een hogere waarde zorgen ervoor dat de LED's langzamer gaan knipperen en vice versa.

16) EENVOUDIGE LED STROBOSCOOP

Dit specifieke ontwerp is gemaakt van circuit vijftien dat werkt als een stroboscoop met een laag vermogen. Het circuit is in feite een hoge snelheid LED-flitser ​De rode LED trilt snel, maar het oog heeft moeite om de specifieke flitsen te onderscheiden (vanwege aanhoudend zicht).

Het outputlicht is niet te krachtig, wat betekent dat de stroboscoop alleen beter werkt als het donker is, en niet overdag.

De gecombineerde variabele weerstanden worden gebruikt om de frequentie van de flitser te variëren, zodat de stroboscoop kan eenvoudig worden aangepast aan elke gewenste stroboscoopfrequentie.

De stroboscoop werkt buitengewoon goed bij hogere frequenties door de waarde van de timingcondensator te wijzigen. Omdat de LED eigenlijk een diode is, kan hij gemakkelijk zeer hoge frequenties ondersteunen. We raden aan dat het mogelijk kan worden toegepast om via dit circuit extreem hoge snelheidsfoto's te maken.

17) LAGE HYSTERESIS SCHMITT-TRIGGER

Twee NAND-poorten kunnen worden geconfigureerd als een Schmitt trigger om dit specifieke ontwerp te maken. Om met dit circuit te experimenteren, wil je misschien R1 aanpassen waarvoor is gepositioneerd hysterese effect ​

18) FUNDAMENTELE FREQUENTIE CRYSTAL OSCILLATOR

Dit circuit is opgetuigd als een kristalgestuurde oscillator. Een paar poorten is bedraad als omvormers, de weerstanden zorgen voor de juiste hoeveelheid voorspanning voor de bijbehorende poorten. De 3e poort is geconfigureerd als een 'buffer' die overbelasting van de oscillatortrap voorkomt.

Onthoud dat wanneer een kristal in dit specifieke circuit wordt gebruikt, het zal oscilleren op zijn fundamentele frequentie, wat betekent dat het niet zal oscilleren op zijn harmonische of boventoonfrequentie.

In het geval dat de schakeling op een aanzienlijk lagere frequentie werkt dan geschat, zou dit betekenen dat de kristalfrequentie op een boventoon werkt. Met andere woorden, het kan werken met verschillende fundamentele frequenties.

19) TWEE BIT DECODER

Deze schakeling vormt een eenvoudige decoder met twee bits. De ingangen zijn over de lijn A en B, de uitgangen zijn over de lijn 0, 1, 2, 3.

Input A kan logisch 0 of 1 zijn. Input B kan logisch 0 of 1 zijn. Als A en B beide worden toegepast met logica 1, wordt dit een binaire telling van 11 die gelijk is aan denarium 3 en de output over lijn 3 is hoog'.

Evenzo A, 0 B, 0 uitgangslijn 0. De hoogste telling is gebaseerd op het aantal ingangen. De grootste teller met 2 ingangen is 22 - 1 = 3. Het is wellicht mogelijk om de schakeling verder uit te breiden, bijvoorbeeld als er vier ingangen A, B, C en D zijn gebruikt, in dat geval is de hoogste telling 24 - 1 = 15 en de uitgangen zijn van 0 tot 15.

20) FOTOGEVOELIG LATCHING CIRCUIT

Dit is simpel fotodetector gebaseerd circuit die een paar NAND-poorten gebruikt om een ​​door duisternis geactiveerde vergrendelingsactie te activeren.

Wanneer het omgevingslicht hoger is dan de ingestelde drempel, blijft de output onaangetast en logisch nul. Wanneer de duisternis onder de ingestelde drempel valt, schakelt de potentiaal aan de ingang van de NIET-EN-poort deze naar logisch hoog, wat op zijn beurt de uitgang permanent in een hoge logica vergrendelt.

Door de diode te verwijderen, wordt de vergrendelingsfunctie verwijderd en nu werken de poorten samen met de lichtreacties. Dit betekent dat de output afwisselend hoog en laag wordt in reactie op de lichtintensiteiten op de fotodetector.

21) TWEEKLEURIGE AUDIOOSCILLATOR

Het volgende ontwerp laat zien hoe je een a kunt bouwen tweekleurige oscillator met behulp van twee paar NAND-poorten. Twee oscillatortrappen zijn geconfigureerd met behulp van deze NAND-poorten, één met een hoge frequentie van 0,22 µF, terwijl de andere met een laagfrequente oscillator van 0,47 uF condensatoren.

De oscillatoren zijn met elkaar gekoppeld op een manier dat de laagfrequente oscillator de hoogfrequente oscillator moduleert. Dit levert een kwetterende geluidsuitvoer wat aangenamer en interessanter klinkt dan een monotoon geproduceerd door een 2-poorts oscillator.

22) KRISTAL KLOKOSCILLATOR

Dit is een andere op kristallen gebaseerd oscillatorcircuit voor gebruik met een L.S.I. IC-klok 'chip' voor een 50 Hz-basis. De output is afgesteld op 500 kHz dus om 50 Hz te krijgen, moet deze output in cascade op vier 7490 I.C.'s worden aangesloten. Elke 7490 deelt vervolgens de volgende output door 10, wat een totale deling van 10.000 mogelijk maakt.

Dit levert uiteindelijk een uitgang op die gelijk is aan 50 Hz (500.000 10 ÷ 10 ÷ 10+ 10 = 50). De 50 Hz-referentie wordt normaal verkregen van het lichtnet, maar door dit circuit te gebruiken, kan de klok onafhankelijk zijn van het lichtnet en ook een even nauwkeurige 50 Hz tijdbasis krijgen.

23) GESCHAKELDE OSCILLATOR

Dit circuit bestaat uit een toongenerator en een schakeltrap. De toongenerator werkt non-stop, maar zonder enige vorm van output op de oortelefoon.

Zodra echter een logische 0 verschijnt aan de ingangspoort A, keert deze poort A om in een logische 1. De logische 1 opent poort B en de geluidsfrequentie mag de oortelefoon bereiken.

Ook al wordt hier een klein kristallen oortje gebruikt, dit is toch in staat om een ​​verbazingwekkend hard geluid te genereren. Het circuit zou mogelijk kunnen worden toegepast als een zoemer met naast een elektronische wekker I.C.

24) FOUT VOLTAGE DETECTOR

Dit circuit is ontworpen om te werken als een fasedetector via vier NAND-poorten. De fasedetector analyseert twee ingangen en genereert een foutspanning die evenredig is met het verschil tussen de twee ingangsfrequenties.

De detectoruitgang zet het signaal om via een RC-netwerk bestaande uit een 4k7-weerstand en een 0,47uF-condensator om een ​​DC-foutspanning te produceren. Het fasedetectorcircuit werkt buitengewoon goed in een P.L.L. (phase lock loop) toepassingen.

Het bovenstaande diagram toont een blokschema van een volledige P.L.L. netwerk. De foutspanning die door de fasedetector wordt gegenereerd, wordt versterkt om de multivibratorfrequentie van de V.C.O. te regelen. (spanningsgestuurde oscillator).

De P.L.L. is een ongelooflijk nuttige techniek en is zeer effectief in F.M-demodulatie op 10,7 MHz (radio) of 6 MHz (tv-geluid) of om de 38 KHz-hulpdraaggolf binnen een stereomultiplexdecoder te herstellen.

25) RF-verzwakker

Het ontwerp bevat 4 NAND-poorten en past deze toe in een chopper-modus voor het besturen van de diodebrug.

De diodebrug schakelt ofwel om de geleiding van de RF mogelijk te maken of om de RF te blokkeren.

Hoeveel RF er door het kanaal wordt toegelaten, wordt uiteindelijk bepaald door het poortsignaal. De diodes kunnen elke snelle siliciumdiode zijn of zelfs onze eigen 1N4148 zal werken (zie diagram 32).

26) REFERENTIE FREQUENTIE SCHAKELAAR

Het circuit werkt met vijf NAND-poorten voor het ontwikkelen van een 2-frequentieschakelaar. Hier wordt een bistabiel grendelcircuit gebruikt samen met een eenpolige schakelaar om het dempende effect van de SPDT-schakelaar te neutraliseren. De uiteindelijke output kan f1 of f2 zijn, afhankelijk van de positie van de SPDT.

27) TWEE BIT GEGEVENS CONTROLEREN

Dit circuit werkt met een computertype concept en kan worden gebruikt om de logische basisfuncties te leren die in een computer optreden, wat tot fouten leidt.

Het controleren van fouten wordt uitgevoerd met de toevoeging van een extra bit (binair cijfer) in 'woorden', zodat het uiteindelijke aantal dat in een computer 'woord' verschijnt consistent oneven of even is.

Deze techniek wordt een 'PARITEITSCONTROLE' genoemd. Het circuit onderzoekt oneven of even pariteit voor 2 bits. We kunnen zien dat het ontwerp nogal lijkt op het fasefoutdetectorcircuit.

28) BINAIRE HALF ADDER CIRCUIT

Dit circuit maakt gebruik van zeven NAND-poorten om een half optelcircuit ​A0, B0 vormen de binaire cijferingangen. S0, C0 vertegenwoordigen de som- en overdrachtlijnen. Om te kunnen leren hoe dit soort schakelingen werken, kunt u zich voorstellen hoe elementaire wiskunde aan kinderen wordt onderwezen. U kunt de TRUTH-tabel van de halve opteller hieronder raadplegen.

• 0 en 0 is 0
• Ik en 0 is ik som 1 draag 0.
• 0 en 1 is ik som 1 draag 0.
• Ik en ik is 10 som 0 dragen 1.

1 0 mag niet worden aangezien als 'tien', maar wordt uitgesproken als 'één nul' en symboliseert 1 x 2 ^ 1 + (0 x 2 ^ 0). Twee hele halve optelschakelingen naast een 'OF'-poort geven aanleiding tot een volledige optelschakeling.

In het volgende diagram zijn A1 en B1 de binaire cijfers, C0 is de carry van de vorige fase, S1 wordt de som, C1 is de carry naar de volgende fase.

29) NOCH GATE HALF ADDER

Dit circuit en de volgende hieronder zijn geconfigureerd met alleen NOR-poorten. De 7402 IC wordt geleverd met vier NOR-poorten met 2 ingangen.

De halve opteller werkt met behulp van vijf NOR-poorten zoals hierboven afgebeeld.

Uitgangslijnen:

30) NOCH GATE FULL ADDER

Dit ontwerp toont een volledig optelcircuit met behulp van een paar NOR-poort half-optellers samen met een paar extra NOR-poorten. Het circuit werkt met in totaal 12 NOR-poorten en heeft in totaal 3nos 7402 I.C.s. De outputlijnen zijn:

Invoerlijnen A, B en K.

K is eigenlijk het cijfer dat naar voren wordt verplaatst vanaf de vorige regel. Merk op dat de uitvoer wordt geïmplementeerd door middel van een paar NOR-poorten die gelijk zijn aan een enkele OF-poort. Het circuit keert terug naar twee halve optellers naast een OF-poort. We kunnen dit vergelijken met onze eerder besproken schakelingen.

31) EENVOUDIGE SIGNAALINJECTOR

Een basis signaal injector die kan worden gebruikt voor het testen van fouten in audioapparatuur of andere frequentiegerelateerde problemen, kan worden gemaakt met behulp van twee NAND-poorten. Het apparaat gebruikt 4,5 V volt tot 3 nos 1,5 V AAA-cellen in serie (zie diagram 42).

Een ander signaalinjectorcircuit kan worden gebouwd zoals hieronder getoond met behulp van een half 7413 IC. Dit is betrouwbaarder omdat het een Schmitt-trigger als multivibrator gebruikt

32) EENVOUDIGE VERSTERKER

Een paar NAND-poorten die zijn ontworpen als omvormers, kunnen in serie worden geschakeld voor het ontwikkelen van een eenvoudige audioversterker ​De 4k7-weerstand wordt gebruikt om een ​​negatieve feedback in het circuit te genereren, hoewel dit niet helpt om alle vervormingen te elimineren.

De versterkeruitgang kan worden gebruikt met elke luidspreker met een nominaal vermogen van 25 tot 80 ohm. Een 8 Ohm-luidspreker kan worden geprobeerd, hoewel het IC daardoor een stuk warmer kan worden.

Lagere waarden voor de 4k7 kunnen ook worden geprobeerd, maar dat kan leiden tot een lager volume aan de uitgang.

33) KLOK MET LAGE SNELHEID

Hier wordt een Schmitt-trigger gebruikt in combinatie met een laagfrequente oscillator, de RC-waarden bepalen de frequentie van het circuit. De klokfrequentie is ongeveer 1 Hz of 1 puls per seconde.

34) NAND Gate Touch Switch Circuit

Slechts een paar NAND kan worden gebruikt om een aanraakbediend relais bedieningsschakelaar zoals hierboven weergegeven. De basisconfiguratie is hetzelfde als de RS flip flip die eerder is uitgelegd, die zijn output activeert als reactie op de twee touchpads bij hun inputs. Door het touchpad 1 aan te raken, wordt de uitgang hoog, waardoor de relaisstuurstap wordt geactiveerd, zodat de aangesloten belasting wordt ingeschakeld.

Wanneer het onderste touchpad wordt aangeraakt, wordt de uitgang teruggezet naar logisch nul. Deze actie schakelt de relaisstuurprogramma en de lading.

35) PWM-besturing met behulp van een enkele NAND-poort

NAND-poorten kunnen ook worden gebruikt om een ​​efficiënte PWM-gestuurde output van minimum naar maximum te bereiken.

De NAND-poort aan de linkerkant doet twee dingen: het genereert de vereiste frequentie en stelt de gebruiker ook in staat om de AAN-tijd en de UIT-tijd van de frequentiepulsen afzonderlijk te wijzigen via twee diodes die de laad- en ontlaadtijd van de condensator regelen. C1.

De diodes isoleren de twee parameters en maken het laden en ontladen van C1 afzonderlijk mogelijk via de potaanpassingen.

Hierdoor kan op zijn beurt de output PWM discreet worden geregeld via de potaanpassingen. Deze opstelling kan worden gebruikt voor het nauwkeurig regelen van de DC-motorsnelheid met minimale componenten.

Spanningsverdubbelaar met NAND-poorten

NAND-poorten kunnen ook worden toegepast om efficiënt te maken spanningsverdubbelingsschakelingen zoals hierboven getoond. Nand N1 is geconfigureerd als klokgenerator of frequentiegenerator. De frequentie wordt versterkt en gebufferd door de resterende 3 Nand-poorten die parallel zijn geschakeld.

De uitgang wordt vervolgens naar een diodecondensatorspanningsverdubbelaar of multiplicatorstap geleid om uiteindelijk de 2X spanningsniveauverandering aan de uitgang te bewerkstelligen. Hier wordt 5V verdubbeld tot 10V, maar een ander spanningsniveau tot maximaal 15V en kan ook worden gebruikt voor het verkrijgen van de vereiste spanningsvermenigvuldiging.

220V omvormer met NAND-poorten

Als u denkt dat de NAND-poort alleen kan worden gebruikt voor het maken van laagspanningscircuits, heeft u het misschien mis. Een enkele 4011 IC kan snel worden toegepast om een ​​krachtig te maken 12V naar 220V omvormer zoals hierboven getoond.

N1-poort vormt samen met RC-elementen de basisoscillator van 50 Hz. De RC-partijen moeten op de juiste manier worden geselecteerd om de beoogde frequentie van 50 Hz of 60 Hz te krijgen.

N2 tot N4 zijn gerangschikt als buffers en inverters, zodat de uiteindelijke uitgang aan de bases van de transistors afwisselend schakelstroom produceert voor de vereiste push-pull-actie op de transformator via de transistorcollectoren.

Piëzo-zoemer

Omdat NAND-poorten kunnen worden geconfigureerd als efficiënte oscillatoren, zijn de gerelateerde toepassingen enorm. Een daarvan is de piëzo-zoemer , die kan worden gebouwd met behulp van een enkele 4011 IC.

NAND-poortoscillatoren kunnen worden aangepast voor het implementeren van veel verschillende circuitideeën. Dit bericht is nog niet voltooid en zal worden bijgewerkt met meer NAND-poortgebaseerde ontwerpen als de tijd het toelaat. Als u iets interessants heeft met betrekking tot NAND-poortcircuits, laat het ons dan weten dat uw feedback zeer op prijs wordt gesteld.