Báo cáo thực tập DTS tuần 5 CÁC SƠ ĐỒ LOGIC CƠ BẢN (3) CÁC BỘ PHÂN KÊNH VÀ HỢP KÊNH Họ và tên Cấn Quang Trường MSV 19021527 1 Bộ chuyển mạch hợp kênh và phân kênh 1 1 Cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ D5 1 1 2 Bộ hợp kênh 1 bit (2 1) dùng cổng logic Hình D5 1a Bảng D5 1 LỐI VÀO Input LỐI RA Output LS7 A LS8 B DS1 S Trạng thái Y Ký hiệu theo lối vào (AB) 1 0 0 1 A 1 0 1 0 B 0 1 0 0 A 0 1 1 1 B 1 1 0 1 A 1 1 1 1 B 1 3 Bộ hợp kênh 4 bit (2 1) dùng vi mạch chuyên dụng Hình D5 1b Bảng D5 2 LỐI VÀO Input.
Trang 1Báo cáo thực tập DTS tuần 5 CÁC SƠ ĐỒ LOGIC CƠ BẢN (3) CÁC BỘ PHÂN KÊNH VÀ HỢP KÊNH
Họ và tên: Cấn Quang Trường
MSV: 19021527
1.Bộ chuyển mạch hợp kênh và phân kênh
1.1 Cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ D5-1.
1.2 Bộ hợp kênh 1 bit (2 : 1) dùng cổng logic: Hình D5.1a
Bảng D5-1
LS7 A LS8 B DS1 S Trạng thái Y Ký hiệu theo lối vào (A/B)
1.3 Bộ hợp kênh 4 bit (2 : 1) dùng vi mạch chuyên dụng: Hình D5.1b
Trang 2LỐI VÀO - Input LỐI RA - Output
G
S 1A 2A 3A 4A 1B 2B 3B 4B Trạng thái
Ký hiệu theo lối vàoA/B
1Y 2Y 2Y 4Y X
Trang 31.3.3 Đặt máy phát xung CLOCK GENERATOR của thiết bị chính DTLAB-201
ở chế độ phát với tần số 10 KHz Sử dụng lối ra TTL của máy
phát xung cho thí nghiệm
1.3.4 Đặt thang đo thế lối vào của dao động ký ở 2V/cm. Đặt thời gian quét của dao động ký ở 0.1ms/cm Chỉnh cho cả 2 tia nằm giữa khoảng phần trên
và phần dưới của màndao động ký Sử dụng các nút chỉnh vị trí để tia dịch theo chiều X và Y về vị trí dễ quan sát
Xác định xem lối ra Y có xung khi máy phát đang nối với kênh nào (A hay B), tương ứng với giá trị S, ghi kết quả vào cột lối ra ký hiệu theo lối vào (A hoặc B)
1.4 Bộ hợp kênh (8 : 1) dùng vi mạch chuyên dụng: Hình D5.1c
Trang 4EN đảo A B C LS1-D0 Y
Trang 51.4.5 Làm tương tự như bước 1.4.4, khi lần lượt đặt từng công tắc logic LS2LS8 = 1, các công tắc còn lại = 0
-Giá trị Y sẽ bằng 1 tại các bit ABC như bảng dưới ứng với từng LS = 1, mọi giá trị Y khác sẽ bằng 0
Nguyên tắc hoạt động:
-Các chân 1,2,3,4,12,13,14,15 là các chân tín hiệu lối vào
-Chân 5 và 6 là lối ra đảo và không đảo
-Chân 9,10,11 là các lối vào điều khiển nhằm xác định lối ra sẽ là tín hiệu nào Ví dụ: 000 sẽ chọn lối ra là lối vào đầu tiên ứng với bit của LS1-D0
-Chân 7, tích cực mức thấp mạch sẽ hoạt động, mức cao mạch sẽ không hoạt động
2 Bộ chuyển mạch phân kênh (Demultiplexer) (Hình D5-2a.)
2.1 Cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ D5-2a.
2.2 Bộ phân kênh 1 bit (1 : 2) dùng cổng logic: Hình D5.2a
Trang 6LỐI VÀO - Input LỐI RA - Output
LS8 A DS1 S Trạng thái Y1 Ký hiệu Y1 Trạng thái Y2 Ký hiệu Y2
2.3 Bộ phân kênh (2 : 4) dùng vi mạch chuyên dụng: Hình D5.2b
Bảng D5-5
Trang 70 1 0 0 1 0 1 1
Nguyên tắc hoạt động:
-Bộ tách kênh đầu (1) có ngõ ra đảo so với ngõ vào (dữ liệu vào chân 1
không đảo) còn bộ tách kênh thứ 2 thì ngõ vào và ngõ ra như nhau khi được tác động (dữ liệu vào chân 14 đảo)
-Ngược với bộ hợp kênh, bộ phân kênh sử dụng lối vào BA để quyết định xem lối ra nào sẽ được chọn để đưa tín hiệu ra Ví dụ BA = 00 thì lối ra 1Y0 và 2Y0
sẽ được kích hoạt (mức thấp)
-IC trên có hai lối vào chuyển 1 thành 4 Chân 1G_bar và 2G_bar tích cực mức thấp làm cho mạch hoạt động Các dữ liệu vào là chân 1C và 2C (đảo) ứng với lối ra là 1Yx và 2Yx
Khái niệm bộ phân kênh:
- Bộ phân kênh là một mạch logic tổ hợp có một đường vào và nhiều đường ra
dữ liệu Khác với bộ hợp kênh, bộ phân kênh làm chức năng chọn, truyền dữ liệu từ một đường vào dữ liệu đến các đường ra riêng biệt Cũng giống bộ hợp
kênh, bộ phân kênh cũng có các đường vào điều khiển (n đường) chọn lối ra (2n
đầu ra)
- Lối vào được nối với lối ra nào là tuỳ theo tổ hợp giá trị của các lối vào điều khiển
3 Bộ chuyển mạch tương tự
3.4 Chuyển mạch tương tự riêng rẽ: Hình D5-3a
Trang 8Uin 100mV 1V 2V 3V 4V
C2=-5V Uout2 4.5mV 45.5mV 91mV
137.5m V
182.5m V
3.4.2 Đổi chiều kênh truyền: Nối tín hiệu từ máy phát xung vào chânOUT1, nối dao động ký vào chân IN1 Chân C1 nối nguồn +5V Quan sát tínhiệu Nhận xét kết quả So sánh sự khác nhau của sơ đồ chuyển mạch tương tự với các bộ phân kênh và hợp kênh số
-Kết quả mô phỏng:
Trang 9-Nhận xét: Dạng xung tại X tương tự như dạng xung tại Y
-Bộ hợp kênh và phân kênh tương tự có chức năng như bộ hợp kênh và phân kênh số đã khảo sát ở trên Tuy nhiên giữa chúng có điểm khác biệt như sau: + Điện áp vào và ra của bộ hợp kênh và phân kênh tương tự là tín hiệu tương
tự nó có thể biến thiên liên tục theo thời gian, tín hiệu ra giống như tín hiệu vào Bộ hợp kênh và phân kênh số có tín hiệu vào và ra ứng với số nhị phân, chỉ có 2 mức giá trị điện áp: mức cao H, mức thấp L
+ Trên cùng một mạch hợp kênh tương tự có thể làm mạch phân kênh tương
tự bằng cách hoán đổi đầu vào thành đầu ra và đầu ra thành đầu vào Đối với hợp kênh và phân kênh số không thể làm như vậy
3.5 Bộ khuếch đại có hệ số khuếch đại thay đổi: Hình D5-3b
Trang 10Công tắc xung IC2/3 IC2/2 IC2/4 IC2/7 IC4/6
Nguyên tắc hoạt động: Khi ấn và thả button thế vào sẽ thay đổi +5V và
-5V, khi đó mạch sẽ sử dụng lần lượt các IC bằng cách đưa tín hiệu vào chân C của các IC1, IC2, IC3, IC4 làm thay đổi trở vào của bộ khuyếch đại thuật toán
Ta có công thức tính hệ số khuyếch đại A = -Rout/Rin
3.6 Bộ chuyển mạch tương tự 81 với điều khiển theo mã nhị phân:
Hình D5.3c
Trang 11Bảng D5-8
Trang 12Nguyên tắc hoạt động:
-Các chân 9,10,11 là các đầu vào chọn kênh Ví dụ 000 sẽ chọn Y0 làm lối ra -Chân 1,2,4,5,12,13,14,15 là các đầu ra tương ứng (khi phân kênh), là đầu vào dữ liệu (khi hợp kênh)
-Chân 3 là chân dữ liệu vào (khi phân kênh), là chân ra (khi hợp kênh)
-Chân 6 là chân disable các channel
IC hoạt động khi chân 6 Enable
3.6.3 Đổi chỗ lối vào và lối ra của IC5 hình D5-3c Khảo sát IC5 làm nhiệm
vụ hợp kênh
Trang 13´E
LS3
Nhận xét: A2, A1, A0 vẫn là tín hiệu điều khiển, (A0 -> A7) là các tín hiệu lối vào để kết nối với đầu ra Z với thứ tự lựa chọn của các tín hiệu điều khiển không đổi Đầu ra (Z) vẫn cho ra mức logic giống với đầu vào được chọn (khi enable) => mạch hoạt động như bộ hợp kênh
Kết