วัตถุประสงค์
1. ฝึกการตรวจดูลอจิก โดยการไล่ไปตามวงจร
2. ฝึกการต่อวงจรโดยใช้ไอซี 74HCT00รายการอุปกรณ์
1. แผงต่อวงจร (เบรดบอร์ด) 1 อัน
2. ไอซี 74HCT00 1 ตัว
3. ปุ่มกดแบบสี่ขา 1 ตัว
4. ไดโอดเปล่งแสงขนาด 5 มม. 1 ตัว
5. ตัวต้านทาน 330Ω หรือ 470Ω 1 ตัว
6. ตัวต้านทาน 10kΩ 1 ตัว
7. สายไฟสำหรับต่อวงจร 1 ชุด
8. มัลติมิเตอร์ 1 เครื่อง
9. แหล่งจ่ายควบคุมแรงดัน 1 ชุด
ขั้นตอนการทดลอง
1. ต่อวงจรบนเบรดบอร์ด โดยใช้ไอซี 74HCT00 เพื่อสร้างลอจิกเกต NOT จำนวน 1 ตัว จากลอจิกเกต
NAND2 ตัวใดก็ได้ ที่มีอยู่ภายในไอซีดังกล่าว (ในการต่อวงจรโดยใช้ไอซีตัวถังแบบ DIL/DIP ให้
ระมัดระวังในการเสียบขาของอุปกรณ์ลงบนเบรดบอร์ด หรือการดึงออก เพื่อหลีกเลี่ยงการชำรุด
เสียหายของขาไอซี)
2. ต่อวงจรปุ่มกดแบบสี่ขาพร้อมตัวต้านทาน 10kΩ แบบ Pull-Up เพื่อสร้างสัญญาณอินพุตที่ขาอินพุตของลอจิกเกต NOT
3. ต่อวงจรไดโอดเปล่งแสงพร้อมตัวต้านทาน 330Ω หรือ 470Ω แล้วนำไปต่อที่ขาเอาต์พุตของลอจิกเกต NOT เพื่อแสดงสถานะ “ติด/ดับ” ในสถานะ “ติด” (เอาต์พุต HIGH) ขาเอาต์พุตจะ “จ่ายกระแส” ผ่านตัวไดโอดเปล่งแสงและตัวต้านทาน ไปยัง Gnd ของวงจร และในสถานะ “ดับ” (เอาต์พุต LOW)จะไม่มีการจ่ายกระแส
4. ตรวจสอบความถูกต้องของวงจรบนเบรดบอร์ด แล้วจึงป้อนแรงดันไฟเลี้ยง VCC = +5V และ Gnd จากแหล่งจ่ายควบคุมแรงดัน ให้วงจรบนเบรดบอร์ด
5. เมื่อยังไม่กดปุ่ม ให้สังเกตสถานะ “ติด/ดับ” ของไดโอดเปล่งแสง วัดแรงดันที่ขาอินพุตและขาเอาต์พุตเทียบกับ Gnd ของวงจรตามลำดับ โดยใช้มัลติมิเตอร์ แล้วจดบันทึกผลลงในตารางที่ 2.1.1
6. เมื่อกดปุ่มค้างไว้ ให้สังเกตสถานะ “ติด/ดับ” ของไดโอดเปล่งแสง วัดแรงดันที่ขาอินพุตและขา
เอาต์พุตเทียบกับ Gnd ของวงจรตามลำดับ โดยใช้มัลติมิเตอร์ แล้วจดบันทึกผลลงในตารางที่ 2.1.1
7. เมื่อไม่ต่อขาอินพุตของลอจิกเกต (ไม่ต่อสัญญาณจากวงจรปุ่มกดเข้าที่ขาอินพุต) ให้สังเกตสถานะ “ติด/ดับ” ของไดโอดเปล่งแสง วัดแรงดันที่ขาอินพุตและขาเอาต์พุตเทียบกับ Gnd ของวงจร
ตามลำดับ โดยใช้มัลติมิเตอร์ แล้วจดบันทึกผลลงในตารางที่ 2.1.1
8. ทดลองต่อวงจรโดยใช้ไอซี 74HCT00 เพื่อสร้างลอจิกเกต NOT จำนวน 1 ตัว จาก NAND ภายในแต่ให้ใช้แรงดันไฟเลี้ยง VCC = +4.5V จากนั้นป้อนอินพุตของลอจิกเกต NOT เป็นลอจิก LOW และ HIGH ตามลำดับ (โดยการนำขาอินพุตไปต่อกับ GND และ VCC ในแต่ละกรณี) จากนั้นให้วัดแรงดันที่ขาเอาต์พุตของลอจิกเกต NOT เทียบกับ GND ของวงจร ในแต่ละกรณี จดบันทึกผลที่ได้และ
เปรียบเทียบกับพารามิเตอร์ VOL และ VOH ที่ได้จากดาต้าชีทของไอซี เพื่อดูว่าสอดคล้องกันหรือไม่
ภาพการทดลอง
ต่อวงจรแบบ NOT
การวัดแรงดันที่ขาอินพุต
การวัดแรงดันที่ขาเอาต์พุต
แรงดันที่ขาอินพุต
|
แรงดันที่ขาเอาต์พุต
|
สถานะของไดโอดเปล่งแสง
|
|
ยังไม่กดปุ่ม
|
4.9 V
|
0.6 mV
|
ดับ
|
กดปุ่มค้างไว้
|
1.1 mV
|
4.53 V
|
ติด
|
ไม่ต่ออินพุต
|
2.255 V
|
2.07 V
|
ติด
|
ตารางที่ 2.1.1
คำถามท้ายการทดลอง
1. จากผลการทดลองที่ได้ ความสัมพันธ์ระหว่างอินพุตและเอาต์พุตของลอจิกเกตเป็นไปตามตารางค่าความจริงของเกต NOT หรือไม่ จงอธิบาย
= เป็นไปตามตารางค่าความจริง เนื่องจากเมื่อกดปุ่มค้างไว้ บริเวณขาอินพุตมีlogic เป็น 0 ขาเอาต์พุตมี logic เป็น 1เมื่อยังไม่กดปุ่มบริเวณขาอินพุตมี logicเป็น 1 ขาเอาต์พุตมี logic เป็น 0
A
|
Ᾱ
|
0
|
1
|
1
|
0
|
ตารางค่าความจริงของเกต NOT
LOW และ HIGH จะได้เท่ากับ …………………….. โวลต์ และ ………………. โวลต์ ตามลำดับ (เมื่อไม่มีการจ่ายกระแสใดๆ ที่ขาเอาต์พุตของลอจิกเกต NOT) และแรงดันทั้งสองค่านี้ จะสอดคล้องกับ
พารามิเตอร์ทางไฟฟ้า VOL และ VOH ที่อ้างอิงจากดาต้าชีท (Data Sheet) ของไอซี 74HCT00
หรือไม่ จงอธิบาย
3. ในกรณีที่ไม่ต่อขาอินพุตของลอจิกเกต NOT (ไม่ป้อนสัญญาณอินพุตใดๆ) จะให้ผลเหมือนหรือแตกต่างกันย่างไร เมื่อเปรียบเทียบกับกรณีที่มีวงจรปุ่มกดสร้างสัญญาณให้ที่ขาอินพุตของลอจิกเกตจงอธิบาย
= เหมือนกันคือ สถานะของไดโอดเปล่งแสง มีสถานะคือไฟติด แต่ต่างกันในเรื่องของการวัดค่าแรงดันที่ขาของอินพุตและเอาต์พุต โดยกรณีที่กดปุ่มค้างไว้ แรงดันที่ขาอินพุตมีค่าน้อยมากจนเข้าใกล้ 0 ส่วนแรงดันที่ขาเอาต์พุต มีค่าเป็น4.53 V และในกรณีที่ไม่ต่ออินพุตแรงดันที่ขาอินพุตและเอาต์พุต มีค่าประมาน 2 V ดังตาราง
แรงดันที่ขาอินพุต
|
แรงดันที่ขาเอาต์พุต
|
สถานะของไดโอดเปล่งแสง
|
|
กดปุ่มค้างไว้
|
1.1 mV
|
4.53 V
|
ติด
|
ไม่ต่ออินพุต
|
2.255 V
|
2.07 V
|
ติด
|
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น