Baixe Mini apostila de eletrônica e outras Notas de estudo em PDF para Eletrônica, somente na Docsity! MINICURSO ELETRÔNICA DIGITAL e Sistemas de Numeração e Portas Lógicas e Multiplexadores / Demultiplexadores e Displays e Decodificadores e Contadores e Temporizadores Organiz t ão: pet. Minicurso — Eletrônica Digital gear éra SUMÁRI O APRESENTAÇÃO... PLANEJAMENTO DE AULA: 1. INTRODUÇÃO ............. 2. SISTEMAS DE NUMERAÇÃO 2.1 Sistema Decimal. 2.2 Sistema Binário... 2.3 Sistema Hexadecimal 2.4 Sistema bcd.. 2.5 Conversão Binário-Decimal. 2.5 Conversão Decimal-Binário . 2.6 Conversão Hexadecimal-Decim: 2.7 Conversão Decimal-Hexadecimal.. 3. INSTRUMENTOS DE LABORATÓRIO 3.1 Protoboard........... 4. PORTAS LÓGICAS 4.1 Portas Lógicas Básica: 4.1.1 Porta AND (E)... 4.1.2 Porta NOT ou INVERSORA 4.1.3 Porta OR (OU)... 4.1.4 Porta NAND 4.1.5 Porta NOR 4.1.6 Porta XOR 4.1.7 Porta XNOR 5. MULTIPLEXADORES 5.1 Multiplexador de oito entradas 5.2 Multiplexador de quatro entradas 5.3 Multiplexador de duas entradas... 5.4 Associação de Multiplexadores 6. DEMULTIPLEXADORES....... 6.1 Demultiplexadores de dezesseis saídas . 6.2 Demultiplexadores de quatro saídas 6.3 Associação de demultiplexadores . TEMPORIZADORES » DISPLAYS ........... . DECODIFICADORE 9.1 Decodificador BCD para 7 segmentos .. 9.2 -C1 7447 - Decodificador BCD para 7 Segmentos (TTL) 9.3 -C1 4511 - Decodificador BCD para 7 Segmentos (CMOS) 9.4- CI 7442 - Decodificador BCD para decimal (TTL)........... 9.5 — CI 4028 - Decodificador BCD para Decimal (CMOS) 10. CONTADORES...................sereeeresenasenasenasenasenasenasenasenanena 10.1 — CI 4026 - Contador de Década com Saída de 7 Segmentos 10.2 — CI 7490 - Contador de Década LABORATÓRIOS .......... Laboratório 1 - Protoboar e ga Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital gear éra PLANEJAMENTO DE AULAS 1º Aula: (dia 20/03/07) Y Apresentação do Minicurso Y Introdução Y Sistemas de Numeração Y Instrumentos de Laboratório — Teoria e Laboratório 1 2º Aula: (dia 21/03/07) Y Portas Lógicas — Teoria e Laboratório 2 3º Aula: (dia 23/03/07) Y Multiplexadores e Demultiplexadores — Teoria e Laboratório 3 4 Aula: (dia 26/03/07) Y Temporizadores — Teoria e Laboratório 4 Y Displays — Teoria Y” Decodificadores — Teoria Y Contadores - Teoria 5º Aula: (dia 28/03/07) Y Contadores, Decodificadores e Displays - Laboratório 5 Y Relógio Digital - Laboratório 6 Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital gear éra 1. INTRODUÇÃO Uma das primeiras formas do homem expressar suas idéias, foi através de símbolos. Por exemplo, para registrar um valor igual a trinta e quatro virgula trinta e sete, usou caracteres 3, 4, 3 e 7 dispostos em uma certa ordem: 34,37. Este valor pode se referir a uma medida de grandeza, por exemplo, tensão, corrente, velocidade, sendo proporcional ao valor observado. Neste tipo de representação, a grandeza pode assumir valores situados numa faixa e de forma contínua, entre OV e 35V por exemplo, passando por todos os valores de forma continua, ou seja, não abrupta. Tal forma de representação, conhecida como representação analógica, é usada nos sistemas analógicos. Nos sistemas digitais, as grandezas não são representadas de forma continua, mas de forma discreta. Por exemplo: um relógio analógico possui os ponteiros que estão em constante movimento; não possui um valor determinado para o intervalo de tempo. O relógio digital tem sua indicação das horas através de números que mudam de intervalo em intervalo, conforme a Figura 1. A Figura 1 - Sistema analógico e sistema digital Outro exemplo seria você estar subindo uma rampa ou escada. Subindo uma rampa, você está a cada instante em movimento para cima. Já na escada não, você, em cada instante está em um degrau. Assim, podemos então entender que um circuito analógico tem suas variáveis em continua variação no tempo, e o circuito digital possui suas variáveis fixas em períodos de Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina 5 pet. Minicurso — Eletrônica Digital gear éra tempo. O desenvolvimento da tecnologia dos Circuitos Integrados (CI's), possibilitando a colocação em um único invólucro de diversos componentes já interligados, veio permitir um desenvolvimento muito rápido da Eletrônica Digital e consegiientemente do projeto de sistemas digitais. Foi criada então uma série de circuitos integrados que continham numa única pastilha as funções lógicas digitais mais usadas e de tal maneira projetadas para que todas fossem compatíveis entre si. Estas séries de circuitos integrados formaram então as Famílias Lógicas (Exemplo: CMOS e TTL), a partir das quais os projetistas tiveram facilidade em encontrar todos os blocos para montar seus sistemas digitais. Os circuitos digitais possuem muitas vantagens, quando comparados com os circuitos analógicos, tais como: e São mais simples e mais fáceis de serem projetados; e A leitura dos resultados é única e livre da interpretação do usuário. Por exemplo, o resultado apresentado por um voltimetro digital independe do usuário e da sua posição em relação ao instrumento, enquanto para um voltímetro analógico é possível o registro de valores diferentes para uma mesma leitura dependendo da habilidade do usuário e da sua posição em relação ao equipamento; e É possível fazer o armazenamento de dados de forma fácil e quase ilimitada, ao contrário dos circuitos analógicos onde, ainda que possível, o armazenamento é dificil e a capacidade é limitada; e Os resultados obtidos são mais precisos, ou seja, representam medidas de grandezas mais próximas da realidade. Nos circuitos analógicos a precisão dos resultados é muito dependente dos componentes, tais como, resistores, capacitores e ruídos sobre as tensões e correntes envolvidas; e Os resultados podem ser apresentados com maior número de dígitos, parâmetro conhecido como resolução. Por exemplo, é possível trabalhar com um voltimetro digital com seis casas após a vírgula, enquanto num voltímetro analógico com duas casas ou no máximo três. 2. SISTEMAS DE NUMERAÇÃO 2.1 SISTEMA DECIMAL Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina 6 pet. Minicurso — Eletrônica Digital gear éra Tabela 1 — Sistema Hexadecimal Nº DECIMAL [DÍGITO HEXADECIMAL [Nº BINÁRIO 0 O 0000 1 1 0001 2 2 0010 3 3 0011 4 4 0100 5 5 0101 6 6 0110 7 7 o 8 8 1000 9 9 1001 10 A 1010 11 B 1011 12 c 1100 13 D 1101 14 E 1110 15 F 111 Note que as letras A, B, C, D, E, F representam dígitos associados às quantidades 10, 11, 12,13, 14, 15, respectivamente. 2.4 SISTEMA BCD O código BCD é um sistema de representação dos digitos decimais desde O até 9 com um código binário de 4 bits. Esse código BCD usa o sistema de pesos posicionais 8421 do código binário puro. O usual código 8421 BCD e os equivalentes decimais são mostrados na tabela abaixo. Exatamente como binário puro, pode-se converter os números BCD em seus equivalentes decimais simplesmente somando os pesos das posições de bits onde aparece 1. Observe, entretanto, que existem apenas dez códigos válidos. Os números binários de 4 bits representando os números decimais desde 10 até 15 são inválidos no sistema BCD. Para representar um número decimal em notação BCD substitui-se cada dígito decimal pelo código de 4 bits apropriados, conforme mostra a Tabela 2. Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital gear éra Tabela 2 - Código BCD DECIMAL BCD 8421 BINÁRIO 0 0000 0000 1 0001 0001 2 0010 0010 3 0011 0011 4 0100 0100 5 0101 0101 6 0110 0110 7 0111 0111 8 1000 1000 9 1001 1001 10 0001 0000 1010 uq 0001 0001 1011 12 0001 0010 1100 13 0001 0011 1101 14 0001 0100 1110 15 0001 0101 1111 Por exemplo, o inteiro decimal 834 em BCD é 1000 0011 0100. Cada dígito decimal é representado pelo seu código BCD 8421 equivalente. Um espaço é deixado entre cada grupo de 4 bits para evitar confusão do formato BCD com o código binário puro. Uma vantagem do código BCD é que as dez combinações do código BCD são fáceis de lembrar. Conforme se começa a trabalhar com números binários regularmente, os números BCD tornam-se tão fáceis e automáticos como números decimais. Por esta razão, por simples inspeção da representação BCD de um número decimal pode-se efetuar a conversão quase tão rápido como se já estivesse na forma decimal. Como exemplo, converter o número BCD no seu equivalente decimal. 0110 0010 1000.1001 0101 0100 = 628,954 O código BCD simplifica a interface Homem-máquina, mas é menos eficiente que o código binário puro. Usam-se mais bits para representar um dado número decimal em BCD que em notação binária pura. Por exemplo, o número decimal 83 é escrito como 1000 0011. Em código binário puro, usam-se apenas 7 bits para representar o número 83. Em BCD, usam-se 8 bits. O código BCD é ineficiente, pois, para cada bit numa palavra de dado, há usualmente alguma circuitaria digital associada. A circuitaria extra associada com o código BCD custa mais, aumenta a complexidade do equipamento e consome mais energia. Operações aritméticas com números BCD também consomem mais tempo e são mais complexas que aquelas com números binários puros. Com quatro bits de informação binária, você pode representar um total de 2! = 16 estados diferentes ou os números decimais equivalentes desde o O até o 15. No sistema BCD, seis destes estados (10-15) são desperdiçados. 2.5 CONVERSÃO BINÁRIO-DECIMAL Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital gear éra A conversão de um número do sistema binário para o sistema decimal é efetuada simplesmente adicionando os pesos dos dígitos binários 1, como mostra o exemplo a seguir: Exemplo 1: Converter os seguintes números binários em decimal a) 11010, b) 11001005 Solução: a) 11010,=1.24+1.2)+0.224+1.2/+0.92º 11010,=16+8+0+2+0 11010, = 261 b) 11001005 =1.28+1.2+0.2/40.2341.22+0.2/+0.2º 11001005=64+32+0+0+4+0+0 11001005 = 100p 2.6 CONVERSÃO DECIMAL-BINÁRIO Para se converter um número decimal em binário, divide-se sucessivamente o número decimal por 2 (base do sistema binário), até que o último quociente seja menor que o divisor. Os restos obtidos das divisões e o último quociente compõem um número binário equivalente, como mostra o exemplo a seguir. Exemplo 2: Converter os seguintes números decimais em binário. a) 23p b)52p Solução: a) Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital ant to 11010001001p = 10249 = 3. INSTRUMENTOS DE LABORATÓRI O 3.1 PROTOBOARD O protoboard ou matriz de contatos é uma ferramenta prática para realizar experiências eletrônicas. Usando o protoboard, projetar e testar experiências eletrônicas pode ser muito mais fácil e rápido, pois não há necessidade de solda nos contatos. O protoboard é constituido de trilhas interligadas e pinos de alimentação, que estão dispostos conforme a Figura 2 e a Figura 3. Vista des contatos metálicos sima por dentro da matriz de contatos Uh e de alimentação Figura 2 - Vista dos contatos metálicos por dentro da matriz de contatos Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital gear éra O. O a Q B AC ) y mm Figura 3 - Interligações das trilhas do protoboard As trilhas do protoboard são interligadas, por contatos internos compostos de uma liga de prata e níquel. Estas ligações podem ocorrer de duas maneiras diferentes. Conforme a Figura 3, as trilhas do tipo A, chamadas de Base de Vias, são interligadas internamente no sentido horizontal, e as trilhas do tipo B, chamadas de Base Soquete, por sua vez, são interligadas internamente no sentido vertical. Os pinos de alimentação representados pelas letras C, D, E, são destinados a conexão de fontes de alimentação. A partir destes pinos que a alimentação é então, distribuída para o circuito por meio de fios rígidos de 0,3mm a 0,8mm. 4. PORTAS LÓGI CAS As portas lógicas são os componentes básicos da eletrônica digital. Elas são usadas para criar circuitos digitais e até mesmo circuitos integrados mais complexos, como por exemplo, processadores e microcontroladores. Como já visto anteriormente, em eletrônica digital utiliza-se o sistema numérico binário, onde apenas dois números são permitidos, “0” e “1”. Zero representa tensão de O V (nível baixo de tensão), enquanto que “1” representa uma tensão de +Vcc (nível alto de tensão), cujo valor varia conforme a família do circuito que se está utilizando. Você pode pensar nos números “0” e “1” como uma lâmpada sendo acesa ou apagada quando você liga ou desliga o seu interruptor. Uma letra, também conhecida como variável, pode receber valores no sistema binário. Assim, “A” pode ser “0” ou “1”. Se A for um interruptor, A será “0” quando o interruptor Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital gear éra estiver desligado e “1” quando o interruptor estiver ligado. Para melhor exemplificar pode-se verificar o circuito na Figura 4. — DAT —=— L Bar Do Figura 4- Circuito de Exemplificação =" 4.1 PORTAS LÓGICAS BÁSICAS Não há um grande número de portas básicas, mas conhecendo-as pode-se obter diferentes funções lógicas, gerando assim portas mais complexas, ou seja, circuitos digitais. A seguir, tem-se a descrição das portas lógicas mais fundamentais. 4.1.1 Porta AND (E) Uma porta lógica AND realiza uma operação lógica “AND” (“E”), que é uma multiplicação. Ela possui pelo menos duas entradas. Por isso, se A e B são suas entradas, na saída teremos o resultado de A x B (também representado como A - B). A porta lógica AND pode ser resumida através da fórmula L = A xB (ou L = A-B). Pode-se visualizar seu símbolo na Figura 5 e sua tabela verdade na Tabela 3. Tabela 3 - Tabela Verdade Lógica AND A q — L A | B | L(Saída) BA 0 L=AB Figura 5 - Porta lógica AND ninio|o niojnio 0 0 1 Adicionando-se uma chave "B", em série, ao circuito da Figura 4, obtém-se o circuito da Figura 6, que exemplifica o funcionamento da porta AND, ou seja, apenas quando ambas as chaves "A" E "B" estiverem acionadas, a lâmpada "L" acende. Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital gear éra Como o nome sugere, uma porta lógica OR realiza uma operação lógica “OR” (“OU”), que é uma adição. Ela possui pelo menos duas entradas. Por isso, se A e B são suas entradas, na saida teremos o resultado de A + B. Uma porta lógica OR pode ser resumida através da fórmula Y = A +B. Verifica-se seu simbolo na Figura 11 e sua tabela verdade na Tabela 5. A Tabela 5 - Tabela Verdade OR g = L AIÍB L L- A+B Figura 11 - Porta lógica OR ninio io nioln'io ninho Novamente se adicionarmos uma chave "B" ao circuito da Figura 4, mas agora em paralelo, obtém-se o circuito que nos exemplifica a porta OR, como pode ser visto na Figura 12. Figura 12 - Cir cuito-exemplo da Porta OR Uma outra maneira de entender a porta lógica OR é a seguinte: sua saída será sempre “0” quando todos os valores de entrada forem iguais a “0”. Caso contrário, sua saída será “1”. LEMBRETE: PORTA OR Tendo pelo menos uma entrada "1" a saída será "1". O circuito integrado da Figura 13 é o 7432, que possui quatro portas OR. Existem outros circuitos integrados que possuem portas OR com mais entradas, por exemplo, o 7427 possui três portas OR com três entradas cada. Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital gear éra MAAMARA, 7432 Li bl Bl ll te dei dl TERRA Figura 13 - CI 7432 - Quatro portas OR com duas entradas cada. 4.1.4 Porta NAND A letra “N” em NAND significa NOT (literalmente “não”, que representa o circuito explicado anteriormente) e esta porta nada mais é do que uma porta AND com uma inversora acoplada. Por isso, sua saida é o oposto da AND. Seu símbolo é o mesmo do AND, mas com “o” em sua saída, para dizer que o valor da sua saída é invertido. Você pode construir uma porta NAND conectando uma porta AND a uma inversora. Abaixo é mostrado seu símbolo na Figura 14 e sua tabela verdade na Tabela 6. 4 + > med qu L BB y —> o BA AND NOT L=AB NAND Figura 14 - Porta lógica NAND Tabela 6 - Tabela Verdade NAND A B L 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital gear éra Uma outra maneira de entender a porta lógica NAND é a seguinte: sua saída será sempre “0” quando todos os valores de entrada forem iguais a “1”. Caso contrário, o valor da sua saída será “1”. LEMBRETE: PORTA NAND Tendo pelo menos uma entrada "0" a saída será "1". O circuito integrado com portas NAND mais utilizado é o 7400, cuja pinagem é mostrada na Figura 15. No entanto, existem vários outros circuitos integrados que possuem portas NAND com mais entradas. Por exemplo, o 7430 possui uma porta NAND de oito entradas. Ver [a] [al [2] [4] [ol [5] [5] 51 [oo] LJ Le Ls) Le] Lol Lej Dl GNO Figura 15 - CI 7400 - Quatro portas NAND com duas entradas cada. 4.1.5 Porta NOR Novamente tem-se a ligação em série da porta NOT, mas desta vez esta está acoplada a uma porta OR, conforme a Figura 16. Por isso, sua saída é o oposto da porta OR. Seu símbolo “o” é o mesmo do OR, mas com um em sua saída, para dizer que o valor da sua saída é invertido. A tabela verdade dessa porta é mostrada na Tabela 7. — AS NS L 5) De / Figura 16 — Porta lógica NOR E) D+ L=A+B NOR Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital gear éra vcc B4 ads va 683 A3 Y3 pode jr ju fo | | DD LS TD mb 1 2 3 a Is e | Mo Bt 41 AD B2 2 GND Figura 19- CI 7486 - Quatro portas XOR com duas entradas cada. 4.1.7 Porta XNOR XNOR significa NOR exclusivo e é uma porta XOR com sua saida invertida. Dessa forma, sua saída será igual a “1” quando suas entradas possuírem o mesmo valor e “0” quando elas forem diferentes. A operação XNOR é representada pelo símbolo (*) e sua fórmula pode ser resumida através da fórmula Y = A () B. Você pode ver o símbolo da porta lógica XNOR na Figura 20 e sua tabela verdade na Tabela 9. 2) L ANT »O— TH >> ED L= AB+AF - ABB Figura 20 - Por ta lógica XNOR. Tabela 9 - Tabela Verdade XNOR A B L 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 Sua saida será sempre “1” quando todos os valores de entrada forem iguais. De outra forma, o valor da sua saída será “O”. LEMBRETE: PORTA XNOR Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital gear éra Entradas Iguais > Saída "1" Entradas Diferentes > Saída "0" Como exemplo de circuito integrado com portas XNOR temos o 747266. Seu diagrama de pinos consta na Figura 21. voc pa ae va va Bs “a e) tado — f 1 [2 | a 5 [s |» a [e] " er az Ez ano Figura 21 - CI 747266 - Quatro portas XNOR com duas entradas cada. 5. MULTI PLEXADORES Tanto os multiplexadores, quanto os demultiplexadores pertencem à classe dos circuitos lógicos combinacionais. Um circuito lógico combinacional é aquele em que as variáveis de saída são funções determinadas pelas variáveis de entrada no instante de tempo observado, ou seja, é um circuito nas quais as saídas dependem exclusivamente das entradas. Resumidamente, o multiplexador é um dispositivo que seleciona uma das entradas de dados para a saída em função das entradas de seleção. Na Figura 22 apresenta-se o desenho esquemático de um multiplexador. Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital gear éra Dog Dz Ds Ag Ai Figura 22 - Esquema de um multiplexador de 4 entradas. No multiplexador mostrado, há 4 entradas de dados, Do a Ds e 2 entradas de seleção ou endereçamento, Ao e Ai. O número de entradas de dados ou sinais é dado em função das entradas de seleção: Entrada de dados = 2" e n= quantidade de entradas de seleção. Para o “mux” em questão, o número de entradas de dados é 2? = 4, dado que temos n=2 entradas de seleção Ao e Ar A multiplexação é uma técnica que possibilita a transmissão de mais de um sinal utilizando o mesmo meio fisico. Sendo assim, o multiplexador é um circuito lógico que tendo diversas entradas de dados, permite que apenas uma delas atinja a saída por vez. Seu funcionamento é dado, basicamente, pelo envio do sinal de uma entrada, selecionada pelas entradas de seleção, para a saída. Esta seleção é realizada através da inserção de um código em binário, que corresponde a um número decimal, identificando, assim, a entrada selecionada. O multiplexador tem como principais aplicações, seleção e encaminhamento de dados, operações sequenciais, entre outros. Um bom exemplo de sua aplicação é a telefonia fixa, onde queremos enviar o sinal de várias entradas através de apenas um único fio. A seguir serão apresentados alguns tipos de multiplexadores utilizados comercialmente. 5.1 MULTIPLEXADOR DE OITO ENTRADAS Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital gear éra Se atribuida para as entradas de seleção SO, Sl e S2 a combinação: 0 0 0, respectivamente, e à entrada E nível lógico 0, temos que: e Através da SO, as entradas de dados 11, I3, 15, I7 estão desabilitadas (NL 0). e Através da Sl, as entradas de dados I2, I3, 16, I7 estão desabilitadas (NL 0). e Através da S2, as entradas de dados 14, 15, 16, I7 estão desabilitadas (NL 0). Dessa forma a única entrada que pode e está habilitada é a IO. Então, se atribuída à entrada IO NL 0, teremos nas saídas Z e Z, níveis 0 e 1, respectivamente, e de modo análogo, se temos 10 em NL 1, teremos lemZ e0em Z. Do mesmo modo, podemos colocar qualquer outra combinação de O0's e 1's nas entradas de seleção de modo a habilitar a respectiva entrada de dados, e, consequentemente, receber seu sinal na saída Z. 5.2 MULTIPLEXADOR DE QUATRO ENTRADAS Para exemplificarmos o “mux” de quatro entradas usaremos o circuito integrado 74153, que possui dois multiplexadores de quatro entradas. Sua pinagem e diagrama lógico encontram-se na Figura 25. Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital Enoteca 269, 88 2€ G2 a” (a) (b) Figura 25 — (a) Pinagem e (b) Diagrama Lógico do CI 74153 Através da Figura 25 (a) podemos identificar: e Pinos de alimentação (positivo 16 e negativo 8); e Entradas de seleção A e B (pinos 14 e 2, respectivamente); e 4 entradas de dados do Muxl (pinos 3 ao 6); e 4 entradas de dados do Mux2 (pinos 10 ao 13); e Saida do Muxl (Y1, pino 7); e Saída do Mux2 (Y2, pino 9); e Entrada STROBE Gl (pino 1); e Entrada STROBE G2 (pino 15). Observamos que neste circuito não se encontra a saída inversa (Z ). Os dois pinos de Strobe Gl e Strobe G2 têm a função de habilitar cada multiplexador para que possa trabalhar como tal. Acompanhando o diagrama lógico da Figura 25 (b), e também sua tabela verdade (Tabela 11), podemos ver que quando as entradas Strobe (Gl ou G2) estiverem em nível lógico alto (1) manterá a saída correspondente (Y1 ou Y2) em nível Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital gear éra lógico baixo (0), e se estiverem em nível lógico baixo (0) habilitará o multiplexador correspondente para trabalhar como tal. Tabela 11 - Tabela Verdade de um Multiplexador de 4 entradas — CI 74153 Select nPuts Data InPuts Strobe | OutPut E A Co Cl c2 3 G Y X X X x X X Il 0 õ 0 q x x x 0 0 Õ 0 1 x x x 0 1 0 1 x 0 x x Q Q 0 1 X 1 x x 0 1 1 Ô X x Ô x Ô Ô 1 0 x x 1 x 0 1 1 1 x x x 0 0 0 1 1 X x X 1 0 1 O princípio de funcionamento é parecido com o mostrado anteriormente (“Mux” de 8 entradas), onde através das entradas de seleção A e B, selecionamos qual das quatro entradas será transportada para a saída de cada multiplexador. Como as entradas de seleção são comuns aos dois multiplexadores não é possível selecionar diferentes entradas para cada um dos multiplexadores. Mais uma vez, utilizaremos um exemplo para ilustrar o funcionamento do multiplexador. Exemplo 6: Seguindo o mesmo raciocinio utilizado no Exemplo 3.1, temos que ao atribuirmos 1 e O às entradas de seleção A e B, respectivamente, estaremos selecionando as entradas Cl dos dois multiplexadores. A partir daí temos quatro opções: habilitar ambos os multiplexadores, 1 e 2, apenas o multiplexador 1, apenas o multiplexador 2, ou então, manter os dois bloqueados. Vale ressaltar, que a entrada Strobe serve justamente para habilitar ou não o multiplexador. Então, atribuímos um determinado valor às entradas Gl e G2, de acordo com a necessidade do circuito. Lembramos que o multiplexador está apto a operar quando o pino Strobe está em nível lógico baixo (0), sendo assim: e Gl emo habilita o Muxl, saida Y1; Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital gear éra Suponha que você necessite de um multiplexador com quatro entradas, mas no momento só dispõe de um circuito integrado de duas entradas, será necessário então fazer uma associação de multiplexadores de duas entradas. Sempre que for necessário ampliar as entradas de multiplexadores, é possível aplicar a mesma metodologia deste exemplo. Um multiplexador de duas entradas pode ser representado conforme a Figura 27, onde temos as entradas Al e Bl, que serão conectadas a saída Y1 de acordo com o nível lógico da entrada de seleção S. 41 Figura 27 - Esquema de um Multiplexador de 2 entradas. Para obtermos um multiplexador de quatro entradas deveremos tomar três multiplexadores de duas entradas, e efetuar as conexões, como nos mostra a Figura 28. Inicialmente, analisando as entradas, nota-se que, pela nova disposição dos multiplexadores, obtiveram-se quatro entradas. Para compreendermos como isto foi obtido analisaremos as chaves de seleção da entrada. Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital gear éra cai Yi : MI B jm so M3 é cla Ya Y2 p |12| M sL14 so St Figura 28 - Associação de Multiplexadores Já sabemos que cada circuito multiplexador de duas entradas possui somente uma entrada de seleção, que estando em nível baixo (0), habilitará a passagem do nível lógico da entrada A para a saída Y, e estando em nível lógico alto (1) habilitará a entrada B, como pode ser observado na tabela verdade do CI 74157 (Tabela 12), que é um multiplexador de duas entradas. Após relembrarmos isto, podemos verificar que as duas entradas de seleção S dos multiplexadores MI e M2 foram conectadas, gerando a entrada de seleção SO. Agora, se a entrada de seleção SO estiver em nível lógico baixo (0) as duas entradas Al e A2 dos multiplexadores MI e M2 serão enviadas para as respectivas saídas Y1 e Y2, mas neste ponto chegamos a um impasse, visto que, temos duas saídas, mas apenas uma é a saida que devemos utilizar. Resumindo, temos: e S0em0 5 habilita Ale AZ; e S0em1 5 habilita Bl e B2. Para utilizarmos a saída correta incluiremos o multiplexador M3, fazendo de sua entrada de seleção a entrada SI do nosso multiplexador de quatro entradas, cuja função será selecionar entre a saida Y1 e Y2 dos multiplexadores MI e M2, respectivamente. Vemos no esquema da Figura 28, que as saídas dos multiplexadores Ml e M2 tornaram-se as entradas Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital gear éra A3 e B3 do multiplexador M3 e, a saida Y do multiplexador M3 é a nova e única saída do multiplexador de quatro entradas. Agora, temos o nosso “mux” de quatro entradas (A, B, C, D) e apenas uma saída Y. Para podermos testar este nosso circuito, iremos reescrever na Tabela 13, a tabela verdade do multiplexador de quatro entradas encontrada na Tabela 11. Apenas devemos observar que, conforme visto quando trabalhamos com multiplexadores de duas entradas, a entrada Strobe é a mesma para todos os multiplexadores. Tabela 13 - Tabela Verdade de um Multiplexador de 4 entradas - Associação Select nPuts Data In Puts OutPut 81 80 A B Cc D Y 0 0 0 x X x Q 0 0 1 x x x 1 0 1 x 0 X x 0 0 1 X 1 x x 1 1 0 x x 0 x 0 1 0 x x 1 x 1 1 1 x x X 0 Q 1 1 x x x 1 1 No resumo a seguir, encontra-se, o procedimento padrão para se associar multiplexadores. Resumo O multiplexador é um dispositivo que seleciona uma das entradas de dados para a saída em função das entradas de seleção. Há a seguinte relação entre as entradas de dados e seleção: Entrada de dados = 2" e | n= quantidade de entradas de seleção. As entradas de seleção podem assumir M combinações (de 0ºs e 1ºs) diferentes, cada uma delas associada a um dos canais de dados. Uma combinação binária em So Sy S> ... Sn1 equivalente ao decimal “j” é associada ao canal Cj. Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital Enoteca mostrado a seguir. Uma das formas é unir as duas entradas e fazer desta união a entrada de dados do demultiplexador, ou então utilizarmos apenas uma das entradas como entrada de dados e a outra podemos utilizar como entrada Strobe do demultiplexador. vCC|12 18. 1 1 Yop- a a o ú 5 D 8 ER e N s P 7 8 8 DE A 9 R L 1 Ag D D c A A É Á o (a) (b) Figura 30 - (a) Pinagem e (b) Diagrama Lógico do CI 74154. Da mesma forma que fizemos com os multiplexadores, utilizaremos aqui um exemplo para auxiliar no entendimento do funcionamento do “demux”. Exemplo 8: Através da Figura 30 (b) observamos que, ao invés das portas AND que havia no “mux”, há, no “demux”, portas NAND ligadas às entradas de dados e seleção, retomamos, então, o funcionamento da porta NAND: LEMBRETE: PORTA NAND Tendo pelo menos uma entrada "0" a saída será "1". Cr Figura 31 — Porta NAND Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital gear éra Se atribuída para as entradas de seleção A, B, C e D, a combinação 0 0 0 0, respectivamente, tem-se que: Através de A, as saídas impares (Yl a Y15) estarão habilitadas (NL: 1); Através de B, as saídas Y2, Y3, Y6, Y7, Y11, Y14e Y15 estarão habilitadas (NL: 1); Através de C, as saídas Y4a Y7 e Y12 a Y15 estarão habilitadas (NL: 1); Através de D, as saídas Y8 a Y15 estarão habilitadas (NL: 1). Dessa forma, a única saída desabilitada será a saida YO. Vamos estudar agora, como as entradas Strobe Gl e G2 interferem no funcionamento do circuito. Observando a Figura 30, nota-se que estas são barradas e interligadas por uma porta NOR, dessa forma para que o circuito esteja funcione adequadamente deve-se inserir a combinação O O às entradas Gl e G2, pois do contrário, se qualquer uma das duas entradas estiver em nível lógico alto (NL 1) tem-se na saída da porta NOR NL baixo (0), fazendo com que todas as saídas fiquem em NL alto independentemente das entradas de seleção. Na Tabela 14 tem-se a tabela verdade do CI 74154 comprovando o raciocínio utilizado neste exemplo. Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital Enoteca Tabela 14— Tabela Verdade de um Demultiplexador de 16 saídas — CI 74154 10 D 13 14/15 CT] ENTRADAS Strobe Seleção G G|D CB A/0 1 o 0|0 0 0 0/0 1 volo oo 1/1 0 o 0]0 0 1 0]1 1 o olo 0 11/11 o olo 1 0 0]J1 1 o olo 1 0 1]1 1 o olo 110/11 ooo 11 1]11 o 0O|1I 0 0 0/1 1 o O|1l 0 0 1/11 o o|1I 0 1 0/1 1 o 0|1 0/1 1 I 1 o o|ll 1.0 0]/1 1 o o|jr 1 0 1]1 1 voli di 1 0]1 1 vu oll 1 1 1/1 1 OC 1]X XXRXK|jII 1 0]X X X X]1 1 LIJX XX kX|I1 SAÍDAS 7809 111 q ia E 1 ia LIA 1 x 1 I 1 I 0 Lt 101 110 E | raia raia E | 11 Ta 111 ig 1 4 td 1 Ita 1 [E | Li 4d Lt 3 4 H [E O | 1 11 4 Lira Lida e e O | 1 : É 1 O | Lo 1/1 L1 01 | O é RR 1 4 2 d J 4 4 1d 6.2 DEMULTIPLEXADORES DE QUATRO SAÍDAS Assim como o circuito integrado anterior este também é um decodificador e, como para o 74154, faremos um arranjo nas ligações para utilizá-lo como demultiplexador. Na Figura 32, encontra-se a pinagem do CI 74155, assim como seu diagrama lógico. Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital gear éra Tabela 16 — Tabela Verdade de um Demultiplexador de 8 saídas — Associação ENTRADAS SAÍDAS SELEÇÃO DADOS | yo | y1 | y2 | y3 | v4 | y5 | y6 | y7 c B A x x x 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 Resumo Os demultiplexadores são circuitos que executam uma função oposta àquela efetuada pelos multiplexadores. No demultiplexador temos uma única informação — entrada de dados — que é direcionada para uma dentre M saídas. O múmero de entradas de seleção (n) é tal que: 2" = M saídas. Cada binário nas entradas de seleção é associado a um dos canais de saída. A informação na entrada de dados é enviada para uma das saídas que será escolhida pelo binário nas “n” entradas de seleção. Se o equivalente decimal do binário colocado nas entradas de seleção for igual a “1”, então o dado é enviado para a saida Yi (1=0, 1... M-1) Os circuitos integrados decodificadores são usados para funcionarem como demultiplexadores se as entradas de dados e do tipo Strobe ou Enable forem usadas convenientemente. Para o decodificador 74154, por exemplo, pode-se escolher entre qualquer uma das opções abaixo: e Interligar as entradas Gl e G2 transformando-as na entrada de dados do circuito; e Uma das entradas Gl ou G2 deve ser reservada como entrada Strobe do demultiplexador e a outra deve corresponder à entrada de dados. Para decodificadores com N saidas de dados, mas que não possuem entradas do tipo Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital gear éra Strobe deve-se seguir os seguintes passos: 1. A entrada de dados mais significativa do decodificador deve ser usada como entrada de dados; 2. As demais entradas de dados como entradas de seleção do demultiplexador; 3. Considere as 2N! saídas menos significativas do decodificador como saídas do demultiplexador. Exemplos de circuitos demultiplexa dores: Demux de 16 saídas 5 CI 74154 Demux de 4 saídas > CI 74155 7. TENPORI ZADORES Circuitos temporizadores ou multivibradores são circuitos que geram um sinal com duração fixa. Há basicamente dois tipos de multivibradores: Multivibrador Astável: Este tipo de circuito gera infinitamente uma forma de onda com temporização fixa. Por exemplo, um gerador de forma de onda quadrada que gere uma forma de onda com fregiiência de 1khz. Quando esse circuito é ligado ele começa a gerar essa forma de onda infinitamente, parando apenas quando o circuito for desligado. Se você ligar um LED na saída de um multivibrador astável, ele ficará piscando indefinidamente na frequência determinada em sua construção. Multivibrador Monoastável: Este tipo de circuito gera um pulso de comprimento de onda fixo a partir de um sinal, chamado gatilho, aplicado em sua entrada. O importante nesse tipo de circuito é que, independentemente do tempo de duração do gatilho, a duração da forma de onda na saída será sempre a mesma. Se você ligar um LED na saída de um multivibrador monoastável, ele se acenderá somente quando for dado um pulso na entrada de gatilho do multivibrador e ficará aceso somente durante o período que foi definido na construção do multivibrador. Existem vários circuitos integrados temporizadores, mas o mais utilizado e mais conhecido, é o 555 (LM555, NE555,... — as letras variam conforme o fabricante). Na Figura 34, podemos visualizar a pinagem do 555. Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital Enoteca Tensão de Descarga Threstold controle GNO Gotiho Saída Reset Criager) Figura 34- Circuito Integrado 555 Para construir um circuito multivibrador astável utilizando um 555, devemos proceder conforme a Figura 35. Podemos perceber nesse circuito, que o gatilho do 555 é realimentado pelo próprio circuito, fazendo com que ele gere uma forma de onda quadrada em sua saída indefinidamente. A alimentação desse tipo de circuito (V.c) poderá ser entre 5 e 15V. + Yo vel L [a za 2 8 Rg 595 Saida 13 5 — a E Figura 35 - Multivibrador Astável com o 555 A fregiiência da forma de onda na saída do circuito será dada pelo valor dos resistores e do capacitor. Isto é, os valores dos resistores e do capacitor são definidos de acordo com a frequência pretendida para a forma de onda quadrada que será obtida na saída do circuito. Como dissemos, a forma de onda na saída será quadrada, podendo assumir dois valores, zero volt ou + Vce. Você pode ainda definir períodos diferentes para quando o sinal fica em OV e para quando o sinal fica em + Vc isto é, o periodo em que ele fica baixo (to) e o periodo em que ele fica alto (ti). O período total será dado portanto, por to + tr, conforme a Figura 36. Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital gear éra A combinação do acionamento de 7 segmentos possibilita o aparecimento dos algarismos de O a 9 e também de alguns símbolos gráficos semelhantes aos apresentados na hErAi AH Figura 39 - Símbolos gráficos em display de 7 segmentos Figura 39. O tipo mais comum usado nos projetos digitais é o mostrador de LED's, onde cada segmento é um diodo emissor de luz, sua aparência e simbolo interno são mostrados na Figura 40. Os LED's podem ser ligados de modo a ter o anodo conectado ao mesmo ponto, caso em que dizemos que se trata de um display de anodo comum, ou podem ter os catodos interligados, caso em que dizemos que se trata de um display de catodo comum. SD 567 SD 500 as ab b anodo SÉ &2 catodo LH anodo (+) abcdef catodo abe e fg anodo comum catodo comum Figura 40 - Display de LED's As correntes nos segmentos variam tipicamente entre 10 e 50 mA conforme o tipo, o que nos leva a concluir que o consumo máximo ocorre quando o dígito 8 é projetado (todos os segmentos acesos) e pode chegar a 400 mA por dígito. Alguns fabricantes podem juntar mais de um dígito num único bloco, facilitando assim os projetos, pois, na maioria dos projetos os números apresentados são maiores que 9. Outro tipo de display também utilizado com certa frequência nos projetos é o de cristal líquido (LCD). Este display não “acende” quando excitado. Eletrodos transparentes ao serem Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital gear éra excitados eletricamente pelo sinal do circuito fazem com que o líquido com que ele está em contato torne-se opaco, deixando assim de refletir a luz. Desta forma, o fundo branco do material deixa de ser visto, aparecendo em seu lugar uma região preta. As regiões formam os segmentos e conforme sua combinação temos o aparecimento dos dígitos. No entanto, é mais dificil trabalhar com estes mostradores, pois eles exigem circuitos de excitação especiais que também são mais caros. A principal vantagem do mostrador LCD é seu consumo, que é centenas de vezes menor do que o de um mostrador de LED's. Para as aplicações em que o aparelho deve ser alimentado através de pilhas ou ficar permanentemente ligado, é muito vantajoso usar o mostrador LCD. 9. DECODI FI CADORES Os decodificadores são circuitos lógicos que convertem informações de um código para outro. Uma das maiores aplicações dos decodificadores está na conversão de informações de um código para o acionamento de displays, de forma que algarismos ou letras codificadas digitalmente sejam mais compreensíveis aos usuários. 9.1 DECODIFICADOR BCD PARA 7 SEGMENTOS Um tipo de decodificador muito usado nos projetos que envolvem eletrônica digital é o que faz a conversão dos sinais BCD (Decimais Codificados em Binário) para acionar um mostrador de 7 segmentos. Podemos formar qualquer algarismo de 0 a 9 usando uma combinação de 7 segmentos de um mostrador. Assim, se quisermos fazer surgir o algarismo 5, bastará “acender” os segmentos a, c, d, £, g, veja a Figura 41. — rh] a cd 1044 q b g 5 1 Figura 41 - Acionando um display para formar o algarismo 5 Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital gear éra Como os sinais codificados em binário não servem para alimentar diretamente os mostradores, é preciso contar com um circuito que faça a conversão, verifique a Figura 42. Este tipo de circuito decodificador conta com quatro entradas, por onde entra a informação BCD e sete saídas que correspondem aos sete segmentos de um mostrador que irá apresentar o digito correspondente. A combinação de níveis lógicos aplicados às entradas produzirá níveis lógicos de saída que, aplicados aos segmentos de um mostrador, fazem aparecer o digito correspondente. É preciso levar em conta que neste tipo de circuito, os segmentos de um mostrador podem ser ativados quando a saida vai ao nível alto ou quando a saída vai ao nível baixo. Isso dependerá do tipo de display, conforme estudado anteriormente. Decodificador Display o isplay a b Gomtador |S2 Entradas € eco [Sa eco É Os f | À 4 Enirada Figura 42 - Como usar um decodificador BCD 7-Segmentos 9.2- CI 7447 - DECODIFICADOR BCD PARA 7 SEGMENTOS (TTL) Este é um circuito TTL que possui saídas em coletor aberto capazes de drenar correntes de até 40 mA, sendo portanto indicado para excitar displays de LEDs de anodo comum. Na Figura 43 temos a sua pinagem. Algumas características importantes devem ser observadas neste circuito. Uma delas é o terminal Lamp Test ou teste do display, colocando esta saída no nível lógico alto (em funcionamento normal ela deve ser mantida no nível baixo) todas as saídas vão ao nível baixo, fazendo com que todos os segmentos do display acendam. Com isso é possível verificar se ele está em bom estado. Outra saída importante é a RBI (Ripple Blank Input) que faz com que os zeros à esquerda sejam apagados quando são usados diversos contadores. Assim, em lugar de Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital gear éra 10. CONTADORES Os circuitos contadores são subsistemas sequenciais que fornecem em suas saídas um conjunto de níveis lógicos numa sequência predeterminada, correspondente a modos de contagem preestabelecidos. A este conjunto de níveis lógicos dá-se o nome de estados internos do contador. 10.1- CI 4026- CONTADOR DE DÉCADA COM SAÍDA DE 7 SEGMENTOS Este importante circuito integrado CMOS tem um contador divisor por 10 e suas saídas são decodificadas. A pinagem deste circuito integrado é mostrada na Figura 47. Na operação normal, as entradas RST (Reset) e CLEN devem ser mantidas no nível baixo. Um nível alto aplicado em RST resseta o contador, levando o valor da saída a O e ao mesmo tempo impede a contagem. Um nível alto aplicado em CLEN (Habilitação do Clock ou Clock Enable) imbe a entrada dos sinais de clock. O contador é gatilhado nas transições positivas do sinal de clock. No pino 5 é possível obter um sinal quadrado de 1/10 da frequência de clock e no pino 14 temos um sinal que permanece no nível alto até o momento em que a contagem chega a 0010, quando passa ao nível baixo. A entrada DISEN serve para habilitar o display, devendo permanecer no nível alto na operação normal. Quando esta linha vai ao nível baixo, as saídas vão todas ao nível baixo. Este circuito é indicado para operar com displays de catodo comum e a corrente de saida máxima é de 1,2 mA para uma tensão de alimentação de 5 V, e 5 mA para 10 V. A fregiência máxima de operação é de 5 MHz para 10 V de tensão de alimentação e 2,5 MHz para 5 V. Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital gear éra Vod Llmazea rsss dl lá JD 2 MN 1 9 ) 4026 2 3 4 5 6 18 CIK GEN DISEN EN 400 1º o am our our Figura 47 - Diagrama de pinos do CI 4026 10.2- CI 7490- CONTADOR DE DÉCADA Este é um dos mais populares dos contadores TTL e contém em seu interior quatro flip- flops já interligados de modo a funcionar como divisores por 2 e por 5. Isso significa que esses divisores podem ser usados para resultar num contador até 2 e num contador até 5, e em conjunto, num contador até 10. Na Figura 48 temos a disposição dos terminais deste circuito integrado. ENT. A 2) ncOa QD | OB0c Drinorscic 14 13 12 1110 9 8 1234567 TITS TITT TA ENTE Rg A NC | Fo Ro es (1) Ro 1) (2 SET |SSET9SET BSET +5V Figura 48 — 7490 - Contador de Década / Divisor por 10 Este circuito pode ser usado de três formas diferentes, sempre com as entradas RO(1), RO(2), R9(1) e R9(2) aterradas: Quando ligamos a entrada B à saída QA e aplicamos o sinal de clock à entrada A, o circuito funciona como um contador BCD, ou seja, conta até 10, com Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital gear éra as saídas em decimal codificado em binário apresentadas nos pinos QA, QB, QC e QD. Esta ligação é mostrada na Figura 49. Cok q ag a nan o UA 8 | | Lic 1413 122 1110 8 8 ) 7490 123456 7 “TI +5y Figura 49 - Contador BCD com o 7490 A tabela verdade que está apresentada na Tabela 17 para os pulsos aplicados na entrada neste modo de funcionamento será: Tabela 17 — Tabela Verdade do contador 7490 Pulso | QD QC QB QA 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 0 1 0 1 6 0 1 1 0 7 0 1 1 1 8 1 0 0 0 9 1 0 0 1 Quando ligamos a saída QD à entrada A e aplicamos o sinal de clock à entrada B, teremos o circuito funcionando como um divisor de frequência por 10 simétrico. Teremos na saída QA um sinal quadrado (ciclo ativo de 50%) com 1/10 da fregiiência do clock. Este modo de funcionamento tem as ligações mostradas na Figura 50. Finalmente, quando quisermos usar o circuito como divisor por 2 ou por 5, independentes, não é preciso ligação externa alguma. O sinal aplicado em CLKI tem a Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital gear éra B. Porta NOT (7404) Ee o 7 L, A L (Saída) misma | BL A ? LED ak + C. Porta NAND (7400) e AB |L(Saída) ? L, . gang x sao B Dim T 15 als 4 Obter a Tabela Verdade de uma Inversora utilizando a porta NAND. A L (Saída) D. Porta OR (7432) Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital gear éra ge AB |L(Saída) Ê L, TaLSIL RL 1 33 E — A, T LED + A E. Porta XOR (7486) ves e AB |L(Saída) ç L, mise) mm à 380 ? LED 4 A 2) Associação de Portas Lógicas Você precisa projetar um circuito que necessita de uma porta lógica AND de 3 (três) entradas A, Be C. Mas tem um problema, o laboratório está enfrentando grandes dificuldades e não existe um CI disponível que contenha essa porta. O único CI que você tem a sua disposição é um 7400, que contém 4 (quatro) portas NAND de duas entradas. Desenhe abaixo a equivalência de portas necessária para obter a porta AND de 3 entradas, implemente o circuito e obtenha a tabela-verdade ABC L(Saída) 0,00 Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital gear éra 0,01 0.10 o .1/1 1/00 1/01 1 1.0 1 1/1 LABORATÓRIO 3 - MULTIPLEXADORES E DEMULTIPLEXADORES O objetivo desta experiência é montar um sistema de transmissão/recepção utilizando o par “mux/demux” como o do esquema da Figura 51. Entradas Saídas co —p| pr c—" E rt é — MUX DEMUX [+ 3 ES + va Meio de Seleção Figura 51 — Esquema de um sistema de transmissão e recepção. Na Figura 52 encontra-se a pinagem dos Circuitos Integrados 74153 (multiplexador) e 74139 (demultiplexador). Utilize esta figura para fazer as ligações necessárias para montar o sistema. Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital gear éra RI-R7 — Resistores 330 Ohm 1/4 Watt Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital gear éra LABORATÓRIO 6 —- RELÓGIO DIGITAL sy SEGUNDOS MINUTOS Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina pet. Minicurso — Eletrônica Digital gear éra HORAS Grupo PET Engenharia Elétrica — Universidade do Estado de Santa Catarina