دانلود گزارش کار آزمایشگاه مدار منطقی

نظرات 0

دانلود پروژه شماره 178:  گزارش کار آزمایشگاه مدار منطقی

این گزارش کار 37 صفحه به زبان فارسی و با فرمت ورد میباشد.


دانلود خلاصه گزارش کار آزمایشگاه مدار منطقی



















*** لینک های پرطرفدار ***



- لیست گزارش کارهای رشته برق







TTL و CMOS    موضوع آزمایش1: آشنايي با دروازه‌هاي خانواده

موضوع آزمایش 2: ساخت توابع بولین ساده

موضوع آزمایش: 3جمع‌كننده و تفريق‌كننده

موضوع آزمایش:4 طراحي يك مالتي پلكس و دي‌مالتي پلكس

موضوع آزمایش5:طراحي و ساخت شمارنده‌هاي همگام

موضوع آزمايش6: بررسي شمارنده متجمع 7490

موضوع آزمايش7: طراحي و ساخت مدار تشخيص‌دهنده ترتيب

موضوع آزمايش8: آشنايي با نمايش‌دهنده‌هاي هفت تكه و مبدل‌هاي آن

نمونه گزارش کار:
شرح آزمایش:
 
 قطعات مورد نياز: 7408 , 4049 , 7408 , 7404
 دروازه‌ها از بنيادي‌ترين واحدهاي سازنده‌مدارهاي منطقي مي‌باشند دروازه‌ها با فنون ساخت متعددي همچون TTL و CMOS و ECL و PL و ... ساخته مي‌شوند. كه هر كدام ويژگي‌ها و مشخصات خاص خود را دارا مي‌باشند. مهمترين مشخصه‌هاي يك دروازه‌منطقي ولتاژ‌هاي آستانه ورودي (Input Threshold Voltage)  ولتاژهاي منطقي خروجي  جريانهاي sink و source ورودي  و خروجي  مي‌باشند. توان مصرفي تأخير انتشار و حاشيه‌ي اغتشاش(Noise Margin) از ديگر مشخصات مورد توجه در دروازه‌هاي منطقي مي‌باشد.
 سئوال 1: منظور از حاشيه‌ي اغتشاش چیست؟
-    هر گیت از سطح خاصی از ولتاژ به بالا را سطح High  وزیر سطح خاصی را سطح low  محسوت می کند ناحیه بین این دو سطح ولتاژرا ناحیه اغتشاش می نامند.
هدف از اين آزمايش آشنايي با برخي از مشخصات فيزيكي قطعات خانواده MOS , TTL) است.
الف)مداري به شكل زير مي‌بنديم:
                             

شكل موج ورودي مدار٬ موج (Ramp) با فركانس KHZ1 و ولتاژ قله به قله 5V  مي‌باشد٬البته حداقل سيگنال خروجي مولد بايد صفر ولت باشد كه با اعمال ولتاژ offset اين شرط را اعمال مي‌نماييم. پروب‌هاي كانال 1 و كانال 2 اسيلوسكوپ را به ورودي و خروجي گيت متصل مي‌نماييم سپس اسيلوسكوپ را در وضعيت x-y قرار مي‌دهيم.

                                
سئوال 2: آيا تفاوتي مابين مشخصه 7414 , 7404 ملاحظه مي‌گردد در صورتيكه پاسخ مثبت است موارد تفاوت را بيان نماييد.

        
-    بله ,تفاوت دارد. در مشخصه 7414 تفاوت فاحش مابين VIL و VIH وجود ندارد يعني ناحيه‌اي كوچكتر نه از 0 منطقي و نه 1 منطقي در مقايسه با 7404 خيلي ناچيز است. حاشيه اغتشاش 7404 كوچكتر از  از 7414 است و حد پارازيت‌براي سطح بالاي گيت 7404  كمتر از 7414 است. حد پارازيت سطح پايين گيت 7404 كمتر از 7414 است.
سئوال 3: تفاوت‌هاي منحني مشخصه‌ي دروازه‌NOT خانواده TTL (آزمايش الف) و CMOS (آزمايش ج) را بيان نماييد.با توجه به پاسخ سئوال يك حاشيه اغتشاش 4049 , 7414 , 7404 را بدست آوريد و با هم مقايسه نماييد. در ضمن مدار منطقي CMOS با يك منبع بين 3-18V و معمولاً 5V تغذيه مي‌شود.
-     راه‌اندازي CMOS منبع تغذيه‌بالاتر كاهش زمان تأخير انتشار و تصحيح حد پارازيت را به دنبال دارد ولي توان مصرفي افزايش مي‌يابد. مدار منطقي TTL با منبع تغذيه 5V تغذيه مي شود .گيت‌هاي خانواده TTL از 0 تا 0.8V را low و از 2 تا 5V را high مي‌گيرد.
(فركانس switch: f )     p=cv2f = توان تلفي براي گيت CMOS
سئوال 4: در محيط داراي اغتشاش كاربرد كداميك از قطعات فوق را پيشنهاد مي‌نماييد علت انتخاب را بر اساس آزمايشات قبلي توضيح دهيد.
قطعه‌اي كه حد پارازيت كمتري داشته باشد يعني 7404
د) توان مصرفي: توان مصرفي يك قطعه مجتمع توان تحويلي آن از منبع تغذيه است. با توجه به تعريف فوق توان مصرفي 4049 , 7414 , 7404 را بدست آورده و با هم مقايسه مي‌نماييم.
سئوال 5: در اندازه‌گيري توان مصرفي وضعيت‌ورودي‌ها و خروجي‌دروازه‌ها بايد چگونه باشد.
-    براي اندازه‌گيري Vin , LCCH را زمين مي‌گيريم براي اندازه‌گيري Vin  ICCL را 5V مي‌دهيم.
    
          
7414) Icc=6.2 mA  , Vcc =5v , P=31 mw
-    7404)  Icc=3.3mA  ,Vcc=5v ,P=16.5 mw
-    4049)  Icc=1.4mA ,Vcc =5v ,=7 mw

-   
هـ) يك 7404 را بر روي تخته‌كار نصب نموده و پايه‌هاي تغذيه‌آن را متصل مي‌نماييد. در حاليكه ورودي يكي از دروازه‌ها به جايي متصل نشده باشد. خروجي دروازه‌فوق را اندازه ‌مي‌گيريم كه صفر است.
سئوال 6: اگر ورودي يك دروازه TTL به جايي وصل نباشد آن ورودي از نظر منطقي در چه سطحي محسوب مي‌گردد با توجه به مدار داخلي دروازه‌NOT علت آن را توضيح دهيد.
-    اگر ورودي در سطح high محسوب مي‌شود.وقتي ورودي در سطح high محسوب مي‌شود به علت اين است كه به هنگام باز بودن TTL جريان اميتر صفر است و ورودي اينورتر معادل high است.
                                       
و) تأخير انتشار مداري را به شكل زير روي تخته‌كار پياده مي‌نماييم ورودي مدار موج مربعي با ولتاژ قله به قله 0 الي 5V و فركانس 5KHZ است.
                
سئوال 7: با فرض اينكه خروجي مدار در ابتدا   باشد شكل موج خروجي در  چه صورتي خواهد داشت؟         
پس از اتصال مدار فوق خروجي مدار را بر روي اسيلوسكوپ ملاحظه نماييد اگر نتيجه حاصل با پاسخ سئوال 7 متفاوت باشد. علت آنرا توضيح دهيد.
                                           

-    حال در اين شكل ورودي AND 2 5 بارNOT شده ورودي مي‌باشد يعني خروجي 3 كه همان clock فليپ فلاپ مي‌باشد صفر است  اگر clock صفر باشد يعني هيچ پله پايين رونده‌اي نمي‌بيند كه F.F بخواهد از حالت اوليه خود خارج شود يعني در همان صفر بماند.
-    به دليل تأخير انتشار گيتهاي NOT (تأخير انتشار يك گيت NOT ×  ) حاصل AND صفر نمي‌باشد و به مدت زمان خيلي كم كه برابر 5 برابر تأخير انتشار گيت NOT مي‌باشد يك مي‌شود.
سئوال 8: به نظر شما شكل موج اعمالي به clk فليپ فلاپ بايد چگونه باشد تا نتيجه آزمايش قابل قبول شود ؟
-    باید به صورت پالس باشد(در بالا كشيده شده است.) البته در عمل تاخیری رخ می دهد که به خاطر ایده آل نبودن گیت های  NOT و تاخیر آنهاست.

سئوال 9: انواع هازارد؟
-    در مدارهاي ترتيبي غير همزمان مدار بايد در حالت اساسي كار كند يعني در يك لحظه فقط يك ورودي عوض شود و فاقد رقابت‌هاي بحراني باشد.Hazard يعني خروجي تصادفي ـ‌گذرهاي سويچينگ (switching) ناخواسته‌اي هستند كه ممكن است در خروجي ظاهر شود زيرا مسيرهاي متفاوتي كه در مدار وجود دارد ممكن است تأخيرهاي انتشار متفاوتي داشته باشند. 3 نوع هزارد متفاوتي داشته باشند:-1 هازارد ايستا,    -2  هازارد پويا,    -3 هازارد اساسي . هازارد اساسي توسط تأخيرهاي نابرابر كه در طي دو يا چند مسير از يك ورودي سرچشمه مي‌گيرند توليد مي‌گردد.اگر نوع پياده‌سازي باعث رفتن خروجي به 0 هنگام 1 بودن شود هزارد 1 ايستا و اگر خروجي به طور لحظه‌اي به هنگام صفر بودن به يك برود هزارد 0 ايستا گوييم و هزارد پويا موجب مي‌شود تا خروجي به جاي تغيير از صفر به يك و يا يك به صفر سه بار يا بيشتر تغيير حالت دهد.