INVERSOR LÓGICO INTRODUÇÃO TEÓRICA. Para a tecnologia TTL esses valores são bem definidos: Nível lógico 1 = + 5V Nível lógico 0 = 0v

Tamanho: px

Começar a partir da página:

Download "INVERSOR LÓGICO INTRODUÇÃO TEÓRICA. Para a tecnologia TTL esses valores são bem definidos: Nível lógico 1 = + 5V Nível lógico 0 = 0v"

Nathalie Bacelar Amaral
6 Há anos
Visualizações:

1 Invasor Lógico

2 INVERSOR LÓGICO OBJETIVOS: a) Entender o significado de compatível com TTL ; b) Aprender como interpretar especificações das folhas de dados (Data Book); c) Identificar a representação eletrônica de um estado binário e observar o funcionamento de um circuito inversor. INTRODUÇÃO TEÓRICA O sistema binário consiste essencialmente em um código que requer dois estados discretos, em geral designados por 0 e 1, sendo a representação básica para sistemas e dispositivos digitais. Esses dois estados são representados por níveis de tensão. Os valores mais usados são 5V e 0V, embora quaisquer dois outros valores de tensão possam ser usados. Para a tecnologia TTL esses valores são bem definidos: Nível lógico 1 = + 5V Nível lógico 0 = 0v Uma função lógica de grande importância é a conversão de um nível lógico para outro, ou seja, a capacidade de converter um 1 em 0 e um 0 em 1. Essa conversão de um nível lógico para outro é chamada de complementação. Uma maneira fácil de se obter a função de complementação é utilizar um circuito eletrônico, pois a mudança significa mudar de + 5V para 0V e vice-versa. Para isso, utiliza-se geralmente um amplificador inversor, cujo símbolo é mostrado na figura abaixo: Vin é a tensão de entrada, enquanto que Vout é a tensão de saída. Um inversor típico TTL é composto de vários transistores, resistores e diodos, e como resultado os valores de tensão de saída partem de valores ideais de + 5V e 0V. Para estabelecer limites de operações aceitáveis, os fabricantes listam em suas folhas de dados, valores máximos, mínimos e típicos para as tensões de saída, conforme mostra a figura a seguir. Observa-se que existe uma região, chamada de região de transição, que é uma região proibida, a não ser por um curtíssimo intervalo de tempo, necessário para que a saída mude de um nível de tensão para outro.

3 Quando a saída do inversor está no nível lógico 0, o fabricante garante que a tensão de saída, neste estado baixo, será algum valor dentro da faixa denominada V OL (MIN), cujo nível mínimo é 0V, que é o próprio ponto de terra (Gnd) e a tensão máxima V OL (MAX) é dada na folha de dados do fabricante. Para o inversor lógico TTL 7404, o valor de V OL típico é da ordem de 0,2V. Ao se medir tensões com valores de V OL diferentes da folha de dados fornecida pelo fabricante, o circuito ou a unidade em questão deverá ser considerado defeituoso e substituído. Quando a saída do inversor está no nível lógico 1, o fabricante garante uma saída no estado alto V OH, desde um valor mínimo até a um valor máximo, neste caso, V OH é + 5V. V OH típico para o inversor TTL 7404 é de 3,4V. Para o mesmo inversor, V OH (MIN) é da ordem de 2,4V. Para que uma tensão de entrada de um inversor lógico seja reconhecida como sendo um nível lógico 1, ela deve ter um valor dentro da banda especificada por V IH. O valor máximo de tensão, V IH (MAX) é de + 5V para o inversor TTL 7404 e o valor mínimo V IH (MIN) é especificado pelo fabricante na folha de dados. Veja a figura a seguir: Desta forma, V IH significa entrada em estado alto, enquanto que V IL significa entrada em estado baixo.

4 PARTE PRÁTICA MATERIAIS NECESSÁRIOS 1- CI 7404 (hexa-inversor TTL) 1- Multímetro analógico ou digital 1- Osciloscópio 1- Gerador de sinal, onda quadrada, com freqüência variável 1- Treinador lógico 1- Examine a folha de dados (Data Book) do hexa-inversor 7404, assim chamado por possuir 6 inversores lógicos. Observe o valor da tensão e o número dos pinos de alimentação. 2- O método mais simples de verificar se um inversor lógico está funcionando corretamente, consiste no uso de um teste estático. Simplesmente conecte a entrada de um dos inversores alternadamente a um potencial de 0V ou 5V, enquanto observa a saída do inversor para verificar se de fato ela está complementando a entrada. Complete a seguir a tabela abaixo para um dos inversores testados. Tabela 1: TABELA DA VERDADE V ENTRADA 0V 5V V SAÍDA 3- Anote a seguir o valor da tensão de saída de um inversor quando o pino de entrada está flutuando (aberto). V SAÍDA 4- Para certificar-se de que o inversor pode realmente acionar um outro inversor, conecte dois inversores em cascata (série) como mostra a figura a seguir: 5- Alimente a entrada com os valores de tensão indicados na tabela 2, meça as tensões V2 e V3 e anote esses resultados na mesma tabela. Tabela 2 V1 V2 V3 0V 5V

5 6- Use o canal 1 do osciloscópio para calibrar a saída do gerador de onda quadrada. A saída do gerador deve ser ajustada para um nível baixo de 0V e um nível alto de + 5V. Ajuste a freqüência para qualquer valor entre 1kHz e 100kHz. Aplique a forma de onda na entrada de um dos inversores. Use o canal 2 do osciloscópio para verificar a saída do inversor. Desenhe no espaço abaixo, as duas formas de onda (entrada e saída) e anote os valores de amplitude e período de tempo para ambas as formas de onda. QUESTÕES: 1- Compare os valores de V OH e V OL da folha de dados com os valores medidos no item 2. Os valores estão dentro da faixa especificada pelo fabricante? 2- Qual a relação em V1 e V3, observada no item 4 (inversão dupla)? 3- Na descrição do CI 7404, qual é o significado do termo hexa?

6 4- Qual a corrente de alimentação máxima que cada inversor exige da fonte de alimentação e em que condição? 5- Ao verificar defeitos em um circuito, você observa que o terminal de entrada de um inversor está quebrado e que a entrada está flutuando. Qual deve ser o valor da tensão de saída? 6- Se alguma das afirmativas abaixo for verdadeira, marque com um V, se for falsa, marque com um F: a) V OH (MIN) > V IH (MIN) b) V OH (MIN) < V IH (MAX) c) V OL (MAX) > V IL (MAX) d) V OL (MAX) < V IL (MIN)

Documentos relacionados

Teoria: Veja [BOYLESTAD & NASHELSKY ], seção 4.3. Circuito:

Teoria: Veja [BOYLESTAD & NASHELSKY ], seção 4.3. Circuito: Experiência : Amplificador inversor. Veja [BOYLESTAD & NASHELSKY - 996], seção.. ve Osciloscópio duplo feixe Gerador de áudio x Fonte DC ajustável Multímetro AO 7 xk5ω - / W KΩ - / W. 5 Aplique um sinal