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电子门工作原理

时间:07-13 来源:互联网 点击:

    1. 将7805的5伏引线连接到电路试验板上另一个较长的外侧接线条。
    2. 在5伏电压和地线接线条之间连接第二个电容器。

    您已经装好了调节器。 装好后的调节器可能如下所示(两个视图):




在上面的两个图中,变压器的导线是从左侧引入的。您可以看到,变压器地线直接连接到贯穿电路试验板底部的地线接线条上。顶部接线条提供+5伏电压并直接连接到7805的+5引脚上。左侧的电容器对变压器电压进行滤波;右侧的电容器对 7805产生的+5伏电压进行滤波。LED通过电阻器连接+5和地线接线条,并让您知道何时电源“打开”。

插入变压器并测量7805的输入和输出电压。您会看到恰好从7805输出5伏电压以及变压器提供的电压。如果没有看到,请立即将变压器断开连接并执行以下操作:

  • 拔出电容器。重新插入变压器,稍后再看一下情况是否发生变化。
  • 确保地线和变压器的正极导线没有接反(如果接反,7805可能会变得很热,并且可能会烧毁)。
  • 将变压器断开连接并使用电压计进行检查,以确保变压器能够产生电压。请参见上一页以了解如何执行此操作。


在看到调节器输出5伏电压后,可通过将其连接到LED,进一步对其进行测试并查看其是否正常工作。您需要串联LED和电阻器——在电路试验板上很容易完成此操作。您必须使用电阻器,否则LED将立即烧毁。比较适合的电阻器值为330欧姆,但介于200和500欧姆之间的值也具有很好的效果。作为二极管的LED具有极性,因此,如果LED没有亮起,请尝试反接引线并查看是否奏效。

我们似乎花费了很大的气力才将电源接通并使其正常工作。但您从中学到了很多东西。现在,我们可以对布尔门进行试验了!

使用布尔门

如果使用上一页中的表来订购部件,则会购得六种不同的芯片(包含六种不同类型的门):

  • 7400-NAND(与非)(每个芯片四个门)
  • 7402-NOR(或非)(每个芯片四个门)
  • 7404-NOT(非)(每个芯片六个门)
  • 7408-AND(与)(每个芯片四个门)
  • 7432-OR(或)(每个芯片四个门)
  • 7486-XOR(异或)(每个芯片四个门)

芯片的内部结构如下所示:




让我们从7408AND芯片入手吧。如果看一下该芯片,您就会发现引脚1上通常有一个点、端头上有刻痕或者有某种其他标记以表示引脚1。将芯片推入电路试验板以使其横跨中心通道。可以从图中看出,在所有芯片上,引脚7必须接地,引脚14必须连接到+5伏电压导线上。因此,请正确地连接这两个引脚。(如果接反这两个引脚,则会将芯片烧毁,因此,切勿接反这两个引脚。如果不小心烧毁了芯片,请将其扔掉以免与完好部件弄混。)现在,在芯片的引脚3和地线之间连接LED和电阻器。LED应该会亮起。如果没有亮起,请反接LED,它将会亮起。IC应该如下所示:


在此图中,芯片在引脚14(红线)上接收+5伏电压,并在引脚 7(黑线)上与地线相连。电阻器从引脚3开始连接到LED,LED 也连接到地线上。从+5连接导线并将其接地到门的A和B输入端以使门发挥作用。

以下是所发生的情况。在TTL中,+5表示二进制“1”,地线表示二进制“0”。如果门的输入引脚没有连接到任何接线端,它将“悬浮为高电位”,这意味着门假设该引脚上为1。 因此,AND门的A和B输入端均为1,这意味着引脚3的输出电压为5伏。因此,LED将会亮起。如果在芯片中将引脚1和(或)2接地,LED将会熄灭。这是AND门的标准行为,如布尔逻辑的应用中所述。

将其他门连接到电路试验板上,试一下这些门会发生什么情况,看它们的行为是否均符合布尔逻辑文章中的逻辑表。然后试一下连接更复杂的电路。例如,连接 XOR门或者全加器的Q位,看它们是否按预期方式工作。

动手组装数字设备

从理论上说,您现在已掌握了组装任何数字设备所需的基础知识。您可以使用本文中讨论的基本门来组装任何设备。但是,使用更大规模的设备通常会方便得多,这样,您就无需组装50个芯片来制作像ALU之类的常见设备。查看组装门以制作复杂系统的各种方法的示例也是非常有帮助的。

如果要完成较大的项目,您可以尝试制作数字时钟工作原理中所述的数字时钟。如果要了解有关TTL设备的更多信息,以下书籍是非常有帮助的:

  • TTL Cookbook:作者Don Lancaster,这是一本精彩的启蒙书籍,内容详实且充满奇思妙想
  • TTL Logic Data Book:由Texas Instruments出版,提供了所有TTL芯片的完整数据(也可以从Jameco购买)
  • IC Projects:作者Carl J. Bergquist、Curt Reeder
  • Radio Shack销售的部件号62-5010至62-5026的书籍:这些书籍价格低廉,并且包含大量电路可供试验和使用。

您会惊奇地发现只需使用几个集成电路并运用一些创造力,即可制作

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