EXPERIÊNCIA 7 MUX e DEMUX

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1 1 MEC UTFPR-CT DAELT CURSO: ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA DISCIPLINA: ELETRÔNICA DIGITAL Prof.: EXPERIÊNCIA 7 MUX e DEMUX DATA REALIZAÇÃO: DATA ENTREGA: ALUNOS: e e Planejamento: Execução: Relatório: Apresente o planejamento no início da aula de laboratório. Mo decorrer da aula apresente os resultados obtidos. OBJETIVOS Entender o funcionamento do Mux e do Demux. Implementar circuitos Mux e Demux com portas lógicas. Aplicar o CI como um Mux-4. Aplicar o CI como um Demux-4. CONCEITOS Verificar a fundamentação teórica no livro texto da disciplina sobre os tópicos seguintes: 1 Conceituar circuito Multiplexador e Demultiplexador. 2 Explicitar a estrutura com portas lógicas que realizam estas funções. 3 Explicitar os circuitos integrados que realizam estas funções, identificando as suas funcionalidades através das folhas de dados. RELAÇÃO DE MATERIAL Qt Descrição 1 CI Mux 4-duplo 1 Fonte de tensão 5V 1 CI Demux 4-duplo 1 Matriz de contatos 10 LED 1 Multímetro 10 Resistores de 100Ω, 270Ω, 1kΩ, 1 Osciloscópio duplo traço 2 Cabos banana-banana 1 Gerador de funções 1 Módulo de e chaves 1 CI 7404, CI 7408, CI 7432, Fios rígidos para jump

2 2 METODOLOGIA Ml Para entender a estrutura do Mux e do Demux será implementado o circuito utilizando portas lógicas. M2 Para mostrar o funcionamento do MUX será utilizado um contador síncrono como gerador de dado para transitar por cada canal. M3 Para o controle de variáveis do seletor do Mux e/ou do Demux será utilizado o módulo de chaves gerador de variáveis 0 e 1 M4 Os dados em baixa freqüência serão observados com LED. Os dados com freqüências elevadas serão observados com o osciloscópio. M5 Os pulsos serão obtidos Gerador de freqüência disponível na bancada. PRATICANDO P1 Implemente o Mux-2 com porta lógica, conforme figura 1. Figura 1 - Mux 2 com porta lógica Comute os dados de entrada E1 e E2 e o seletor A. Analise a tabela da verdade. Interprete o funcionamento do circuito. Estabeleça uma breve conclusão CP:

3 3 P2 Aplicando o Mux de dois canais com portas lógicas. Vamos fazer uso de dois geradores de função. Use a saída TTL do GF. Selecione para gerar onda quadrada. Ajuste a saída do GF1 para 4 khz e do GF2 para 8kHz. Se necessário anule o off-set do sinal de saída, use o canal 1 CH1 do osciloscópio para monitorar a saída do GF1 e CH2 para monitorar a saída do GF2. Observe que a garra jacaré preta da PP do GF deve ser ligada à massa. A garra jacaré vermelha do GF1 será conectada a entrada E1 do Mux. A garra jacaré vermelha do GF2 será conectada a entrada E2 do Mux. Anote as formas de onda aplicadas em E1 e E2 Figura 2 - Forma de onda de Clock Com o canal 1 do osciloscópio anote a saída do MUX. Comute a chave seletora e anote as formas de onda da saída do MUX. Compare as formas de onda de saída com as formas de onda das entradas. Relate sua observação. CP: P3 Entendendo o CI como um Mux duplo 4 canais. Interprete a folha de dados do fabricante. Entenda melhor o CI analisando o diagrama lógico contido na folha de dados completa. Consulte os diferentes fabricantes que disponibilizam comercialmente este componente. Utilize o artifício do módulo de chaves com resistores pull up para simular os controles e as entradas. Use o provador lógico, implementado com LED para verificar as saídas.

4 4 Verifique a TV do CI. Estabeleça uma breve conclusão. P4 Aplicando o CI Implemente os circuitos das figuras 5 e 6. Conecte as saídas Q da figura 6, CI 7474, às respectivas entradas C do CI ( Q1 em C0...Q4 em C3). Figura 3 - Mux 74LS153 Anotações relevantes:

5 5 P5 Entendendo o circuito demultiplexador. Figura 2 - DEMUX _PORTA_LÓGICA Analise o circuito e escreva a função de saída do demux-2. Preencha a tabela da verdade. Implemente o circuito. Teste o circuito. CP: P6 Aplique o GF1 à entrada do DEMUX. Coloque o canal 1 CH1 do osciloscópio em S0 e CH2 em S1. Anote a forma de onda. Comute a chave seletora. CP:

6 6 Entendendo o CI / Demux duplo 4 canais. Figura 4 - CI Demux 4 Analise o diagrama de conexões do CI 74LS139. Interprete a tabela de funções do CI. Observe que a entrada de dados neste CI é pelo pino 1 ENABLE (G). Estabeleça uma breve conclusão sobre os CI P7 Aplicando o CI 74LS139. Esboce o diagrama de conexões do circuito 74LS139. Aplique LEDs associados a resistores limitadores a cada saída a ser verificada. Aplique o gerador de função GF1 com uma freqüência da ordem de 4 khz entre o pino G1 e a massa. Aplique o gerador de função GF2 com uma freqüência da ordem de 8 khz entre o pino G2 e a massa. Inicialmente selecione as chaves A e B para 0. Constate as saídas! Comute as chaves seletoras A e B e verifique o comportamento das saídas. Estabeleça uma conclusão para os circuitos Demux.

7 7 QUESTÕES PARA REFLEXÃO Q1 Conceitue circuito multiplexador. Q2 Esboce a estrutura de um Mux-4 simbolizado por chaves seletoras. Q3 Represente um Mux-8 simbolizado por um diagrama bloco. Q4 Qual a relação entre o número possível de entradas em um Mux em função do número de variáveis de controle. Q5 Em um Mux, sendo n o número de entradas e m o número de variáveis de controle, qual a relação matemática entre n e m? Q6 Um Mux cujas entradas seletoras são A, B e C quantos dados podem ser aplicados às entradas esse Mux? Q7 Esboce um Mux-2 utilizando somente portas NE. Q8 Escreva a expressão da função de saída de um Mux com duas variáveis seletoras. Q9 Qual o número mínimo de entradas do Mux capaz de realizar a função lógica a seguir F= A.B.C + A. B. C + A. B.C +A. B. C + A.B.C + A. B.C Q10 Esboce o circuito capaz de realizar a função proposta em Q9. Q11 Que comparação pode-se fazer entre os CIs e 74153? Q12 Cite pelo menos 2 CIs multiplexadores de tecnologia CMOS. Q13 Faça a interligação de dois CIs para obter um Mux 8. Q14 Conceitue circuito Demultplexador. Q15 Esboce a estrutura de um Demux-4 simbolizado por chaves seletoras. Q16 Represente um Demux-8 simbolizado por um diagrama bloco. Q17 Qual a relação entre o número possível de saídas de um Demux em função do número de variáveis de controle. Q18 Em um Demux, sendo n o número de saídas, m o número de variáveis de controle, qual a relação matemática entre n e m? Q19 Um Demux, com seletores A, B e C, quantas saídas podem ser utilizadas nesse CI? Q20 Esboce um circuito Demux-2 utilizando somente portas NOU. Q21 Que comparação pode-se fazer entre os CIs e 74139? Q22 Cite pelo menos 2 CIs demultiplexadores de tecnologia CMOS.

8 8 CONCLUSÃO Escreva sua aprendizagem sobre circuitos multpilexadores e demultiplexadores. ESTEJA CERTO, REALIZAR CONCIENTEMENTE ESTAS TAREFAS CONTRIBUIRÁ PARA A SUA AUTONOMIIA. PARABÉNS! VENCERÁS!