Báo cáo bài 10 thực hành điện điện tử cơ bản

BÁO CÁO BÀI 10
Môn: Thực hành Điện – Điện tử cơ bản
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
KHOA KỸ THUẬT MÁY TÍNH

Báo cáo Thực hành điện điện tử cơ bản Báo cáo Bài 10
Bài 10. Khảo sát cổng logic NAND, OR, NOT, AND, EX-OR
10.1 Mục tiêu
Khảo sát các cổng logic cơ bản, làm quen với các vi mạch cổng logic, cách tra cứu
sơ đồ chân, đọc bảng trạng thái, cách kiểm tra các cổng logic, vẽ đặc tuyến truyền
đạt, xác định dãy điện áp của các mức logic của các cổng logic thuộc họ TTL và
CMOS.
Thiết kế các mạch ứng dụng dùng các cổng Logic.
10.2 Câu hỏi chuẩn bị
1. Hãy cho biết kí hiệu – phương trình – bảng trạng thái của cổng NAND?
Ký hiệu:

Phương trình:

Bảng trạng thái:
A B Out
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0
2. Hãy cho biết kí hiệu – phương trình – bảng trạng thái của cổng NOT?
Ký hiệu:
Trang 1
Báo cáo Thực hành điện điện tử cơ bản Báo cáo Bài 10
Phương trình:

Bảng trạng thái:
A Out
0 1
1 0
3. Hãy cho biết kí hiệu – phương trình – bảng trạng thái của cổng AND?
Kí hiệu:
Phương trình:
Out = A.B
Bảng trạng thái:
A B Out
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
4. Hãy cho biết kí hiệu – phương trình – bảng trạng thái của cổng OR?
Kí hiệu:
Phương trình:
Out = A + B
Bảng trạng thái:
A B Out
0 0 0
0 1 1
1 0 1
Trang 2
Báo cáo Thực hành điện điện tử cơ bản Báo cáo Bài 10
1 1 1
5. Hãy cho biết kí hiệu – phương trình – bảng trạng thái của cổng NOR?
Kí hiệu:
Phương trình:

Bảng trạng thái:
A B Out
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0
6. Hãy cho biết kí hiệu – phương trình – bảng trạng thái của cổng EX-OR?
Kí hiệu:
Phương trình:
Bảng trạng thái:
A B Out
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
7. Hãy cho biết kí hiệu – phương trình – bảng trạng thái của cổng EX-NOR?
Kí hiệu:
Phương trình:
Trang 3
Báo cáo Thực hành điện điện tử cơ bản Báo cáo Bài 10
Bảng trạng thái:
A B Out
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 1
10.3 Nội dung
10.3.1 Khảo sát cổng NAND – IC 7400
10.3.1.1 Khảo sát datasheet của IC cổng NAND 7400
Hãy tra cứu datasheet để biết đầy đủ sơ đồ chân, bảng trạng thái, chức năng và các thông

số của IC, sau đây là tóm tắt sơ đồ chân, sơ đồ logic và bảng trạng thái của IC như Hình
10-1:
Hình 10-1 Sơ đồ chân và sơ đồ logic của IC cổng NAND 7400
10.3.1.2 Sơ đồ chân IC 7400 trên bộ thí nghiệm
Trang 4
Báo cáo Thực hành điện điện tử cơ bản Báo cáo Bài 10
IC cổng NAND 7400 đã gắn trên bộ thí nghiệm có sơ đồ kết nối với test board với các
tên như Hình 10-2. IC nằm trong board số 5 và nguồn IC 7400 đã được cung cấp
Hình 10-2 Sơ đồ kết nối và tên các ngõ vào ra cổng NAND
 Các tên A, B, C, D là thứ tự các cổng, số 00 là lấy 2 mã số sau cùng của 7400. A
và B là các ngõ vào, Y là ngõ ra. Tương tự đối với cổng AND là IC 7408.
 IC6 là cổng NAND 7400, IC7 là cổng AND 7408.
10.3.1.3 Kiểm tra IC cổng NAND 7400
 Kết nối các Switch đến các ngõ vào 4 cổng NAND của IC 7400.
 Kết nối các ngõ ra 4 cổng NAND đến các led như Hình 10-3.
Trang 5
Báo cáo Thực hành điện điện tử cơ bản Báo cáo Bài 10
Hình 10-3 Kiểm tra IC cổng NAND 7400
 Chuyển các switch theo trình tự trong bảng trạng thái Bảng 10-1 và ghi trạng thái
của led:
Chú ý: Led sáng tương ứng với mức logic 1, led tắt tương ứng với mức logic 0.
Bảng 10-1
Cổng NAND A Cổng NAND B Cổng NAND C Cổng NAND D
Input Output Input Output Input Output Input Output
Led1
A
Led2
B
Led3
Y

Led4
A
Led5
B
Led6
Y
Led7
A
Led8
B
Led9
Y
Led10
A
Led 11
B
Led12
Y
0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1
0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1
1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1
1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0
Kết luận: Hãy đánh dấu “×” nếu cổng hư, đánh dấu “√” nếu cổng tốt:
Bảng 10-2
Số thứ tự cổng
A B C D
Tốt/hư (“√/× ”)
√ √ √ √
10.3.2 Khảo sát cổng AND – IC 74LS08
10.3.2.1 Khảo sát datasheet của IC cổng AND 7408

Hãy tra cứu datasheet để biết đầy đủ sơ đồ chân, bảng trạng thái, chức năng và các thông
số của IC, sau đây là tóm tắt sơ đồ chân, sơ đồ logic và bảng trạng thái của IC như Hình
10-4:
Trang 6
Báo cáo Thực hành điện điện tử cơ bản Báo cáo Bài 10
Hình 10-4 Sơ đồ chân và sơ đồ logic của IC cổng AND 7408
10.3.2.2 Sơ đồ chân IC 7408 trên bộ thí nghiệm
IC cổng NAND 7408 đã gắn trên bộ thí nghiệm có sơ đồ kết nối như Hình 10-5. Nguồn
của IC 74LS08 đã được cung cấp.
Hình 10-5 Sơ đồ kết nối và tên các ngõ vào ra cổng AND
10.3.2.3 Kiểm tra IC cổng NAND 7408
 Kết nối các switch đến các ngõ vào cổng AND của IC 7408.
 Kết nối các ngõ ra 4 cổng AND đến các led như Hình 10-6.
Trang 7
Báo cáo Thực hành điện điện tử cơ bản Báo cáo Bài 10
Hình 10-6 Kiểm tra IC cổng AND 7408
 Chuyển các switch theo trình tự trong bảng trạng thái Bảng 10-3 và ghi trạng thái
của led:
Bảng 10-3
Cổng AND A Cổng AND B Cổng AND C Cổng AND D
Input Output Input Output Input Output Input Output
Led1
A
Led2
B
Led3
Y
Led4
A
Led5

B
Led6
Y
Led7
A
Led8
B
Led9
Y
Led10
A
Led 11
B
Led12
Y
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0
1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Kết luận: hãy đánh dấu “×” nếu cổng hư, đánh dấu “√” nếu cổng tốt:
Bảng 10-4
Số thứ tự cổng
A B C D
Tốt/hư (“√/× ”)
√ √ √ √
10.3.3 Khảo sát cổng OR – IC 74LS32
10.3.3.1 Khảo sát datasheet của IC cổng OR 7432
Hãy tra cứu datasheet để biết đầy đủ sơ đồ chân, bảng trạng thái, chức năng và các thông
số của IC, sau đây là tóm tắt sơ đồ chân, sơ đồ logic và bảng trạng thái của IC như Hình
10-7:

Trang 8
Báo cáo Thực hành điện điện tử cơ bản Báo cáo Bài 10
Hình 10-7 Sơ đồ chân và sơ đồ logic của IC cổng OR 7432
10.3.3.2 Sơ đồ chân IC 7432 trên bộ thí nghiệm
Có 2 IC cổng OR 7432 đã gắn trên bộ thí nghiệm có sơ đồ kết nối với test board với các
tên như Hình 10-8. IC nằm trong board số 5 và nguồn IC 7432 đã được cung cấp.
Hình 10-8 Sơ đồ kết nối và tên các ngõ vào ra cổng OR
Do có 2 IC cổng OR nên phải kiểm tra cả 2 IC. Tên cho 8 cổng được đặt từ A đến H.
10.3.3.3 Kiểm tra IC cổng OR 7432
 Kết nối các switch đến các ngõ vào 4 cổng OR của IC 7432.
 Kết nối các ngõ ra 4 cổng OR đến các led như Hình 10-9.
Trang 9
Báo cáo Thực hành điện điện tử cơ bản Báo cáo Bài 10
Hình 10-9 Kiểm tra IC cổng OR 7432
 Chuyển các switch theo trình tự trong bảng trạng thái Bảng 10-5 và ghi trạng thái
của led:
Bảng 10-5
Cổng OR A Cổng OR B Cổng OR C Cổng OR D
Input Output Input Output Input Output Input Output
Led1
A
Led2
B
Led3
Y
Led4
A
Led5
B
Led6

Y
Led7
A
Led8
B
Led9
Y
Led10
A
Led11
B
Led12
Y
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1
1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Thực hiện kiểm tra tương tự cho IC cổng OR thứ 2 và ghi vào Bảng 10-6
Bảng 10-6
Cổng OR E Cổng OR F Cổng OR G Cổng OR H
Input Output Input Output Input Output Input Output
Led1
A
Led2
B
Led3
Y
Led4
A
Led5

B
Led6
Y
Led7
A
Led8
B
Led9
Y
Led10
A
Led11
B
Led12
Y
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1
1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Kết luận: hãy đánh dấu “×” nếu cổng hư, đánh dấu “√” nếu cổng tốt:
Bảng 10-7
Trang 10
Báo cáo Thực hành điện điện tử cơ bản Báo cáo Bài 10
Số thứ tự cổng A B C D E F G H
Tốt/hư (“√/× ”)
√ √ √ √ √ √ √ √
10.3.4 Khảo sát cổng EX-OR – IC 7486
Hãy tra cứu datasheet để biết đầy đủ sơ đồ chân, bảng trạng thái, chức năng và các thông
số của IC, sau đây là tóm tắt sơ đồ chân, sơ đồ logic và bảng trạng thái của IC như Hình
10-10:

Hình 10-10 Sơ đồ chân và sơ đồ logic của IC cổng EX-OR 7486.
10.3.5 Khảo sát cổng NOT – IC 74LS14
10.3.5.1 Khảo sát datasheet của IC cổng NOT 7414
Hãy tra cứu datasheet để biết đầy đủ sơ đồ chân, bảng trạng thái, chức năng và các thông
số của IC, sau đây là tóm tắt sơ đồ chân, sơ đồ logic và bảng trạng thái của IC như Hình
10-11:
Trang 11
Báo cáo Thực hành điện điện tử cơ bản Báo cáo Bài 10
10.3.5.2 Sơ đồ chân IC 7414 trên bộ thí nghiệm
IC cổng NOT 7414 đã gắn trên bộ thí nghiệm có sơ đồ kết nối với test board với các tên
như Hình 10-12. IC nằm trong board số 5 và nguồn IC 7414 đã được cung cấp.
10.3.5.3 Kiểm tra IC cổng NOT 7414
 Kết nối các switch đến các ngõ vào 6 cổng NOT của IC 7414.
 Kết nối các ngõ ra 6 cổng NOT đến các led như Hình 10-13.
Trang 12
Báo cáo Thực hành điện điện tử cơ bản Báo cáo Bài 10
 Chuyển các switch theo trình tự trong Bảng 10-8 và ghi trạng thái của led
Bảng 10-8
Cổng NOT A Cổng NOT B Cổng NOT C Cổng NOT D Cổng NOT E Cổng NOT F
Input Output Input Output Input Output Input Output Input Output Input Output
Led
1
Led 2 Led
3
Led 4 Led
5
Led 6 Led7 Led 8 Led 9 Led 10 Led
11
Led 12
0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1

1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0
Kết luận: hãy đánh dấu “×” nếu cổng hư, đánh dấu “√” nếu cổng tốt:
Bảng 10-9
Số thứ tự cổng A B C D E F
Tốt/hư (“√/× ”)
√ √ √ √ √ √
10.4 Tổng kết
Bài này khảo sát các IC chứa các cổng logic cơ bản như NAND, AND, OR, EX-OR,
NOT, cũng như kiểm tra chức năng của các cổng này.
10.5 Câu hỏi ôn tập
Trang 13
Báo cáo Thực hành điện điện tử cơ bản Báo cáo Bài 10
1. Một IC 74LS00 có thể thành lập được bao nhiêu cổng AND 2 ngõ vào?
 Một IC 74LS00 không thể thành lập được cổng AND 2 ngõ vào
2. So sánh 2 IC 7400 và 7414.
IC 7400: Cổng NAND với 2 đầu vào
IC 7414: Cổng NOT với 6 ngõ vào
3. IC 7404 có bao nhiêu cổng đảo:
(a) 4 (c) 5
(b) 6 (d) 7
4. IC 7414 có bao nhiêu cổng đảo:
(a) 4 (c) 5
(b) 6 (d) 7
5. IC nào là cổng AND:
(a) 7400 (c) 7408
(b) 7432 (d) 74142
6. Cổng trigger Schmitt có chức năng gì?
=> Cổng nảy schmitt trigger: là loại cổng logic cho phép chuyển trạng thái dứt
khoát giữa mức cao và mức thấp. Với cổng logic thường khi tín hiệu vào có chuyển tiếp
chậm thì tín hiệu ra thường có thể bị rung. Với cổng nảy schmitt thì không. Khi tín hiệu

chuyển tiếp từ mức thấp lên mức cao nếu đạt tới 1 áp ngưỡng VT+ thì lập tức tín hiệu ra
lên cao. Còn khi tín hiệu chuyển tiếp từ mức cao xuống thấp nếu đạt đến 1 áp ngưỡng
VT- thì lập tức tín hiệu ra xuống mức thấp. VT+ phải lớn hơn VT Chính sai khác giữa
VT+ và VT- còn gọi là độ trễ mà cổng nảy schmitt có thể giảm ảnh hưởng của nhiễu rất
nhiều. Cổng nảy chmitt có thể dùng làm mạch chuyển mức tín hiệu từ cảm biến hồng
ngoại thành tín hiệu mức logic kích cho mạch đếm trong ứng dụng mạch đếm sự kiện mà
ta sẽ tìm hiểu ở chương 3, hay nó cũng có thể dùng để chuyển dạng sóng sin khi đã giảm
áp thành song vuông mức TTL.
7. Cổng NOT 3 trạng thái là được kí hiệu như thế nào và bảng trạng thái của cổng?
=> Kí hiệu:
Trang 14
Báo cáo Thực hành điện điện tử cơ bản Báo cáo Bài 10
Bảng trạng thái:
8. TTL là gì?
Transistor–Transistor Logic (TTL)
- Mức logic tạo ra do 2 transistor mắc nối tiếp nhau và không cùng dẫn.
- Thường thì loại này xài nguồn 5v
- Ngõ vào có trở kéo lên (~50K)
- Ngõ ra áp cao khoảng 4v, dòng ra khoảng 10mA
- Ngõ ra áp thấp khoảng 0.2v, dòng vào khoảng 40 mA (lớn hơn dòng ra để
tương thích với input có trở kéo lên)
- 1 ngõ ra của TTL có thể kéo được 10 ngõ vào, nếu dùng ở tần số cao thì con số
này nhỏ hơn.
Trang 15
Báo cáo Thực hành điện điện tử cơ bản Báo cáo Bài 10
- Có 1 loại TTL khác ngõ ra hở (OC: open Collector) khi dùng bạn có 1 điện trở
kéo lên nguồn V+. Loại này có tiện lợi là bạn có thể nối các ngõ ra với nhau
được (nối như kiểu OR) hoặc đổi mức logic lên 12v
- TTL có 1 trạng thái được dùng trong bus là trạng thái tổng trở cao (trạng thái
Z), khi đó ngõ ra được thả nổi, mất điều khiển bởi IC

9. CMOS là gì?
- CMOS viết tắt từ Complementary Metaloxide Semiconductor – chất bán
dẫn oxit bổ sung, một công nghệ tốn ít năng lượng.
- CMOS là chất làm nên ROM trên mainboard, ROM chưa BIOS( Basic
Input/Outout System) hệ thống các lệnh nhập xuất cơ bản để kiểm tra phần
cứng, nạp hệ điều hành khởi động máy.
10. IC TTL mang mã số như thế nào?
IC TTL mang mã số:
TTL bắt đầu bằng mã số 54 (dùng trong quân đội) và 74 (dùng trong thương mại
và dân sự và thông dụng). Dựa vào công nghệ chế tạo ta có:
- 74xx: TTL loại thường
- 74Lxx: TTL công suất thấp
- 74Hxx: TTL công suất cao
- 74Sxx và 74LSxx: TTL dùng công nghệ schottky (tăng tốc độ chuyển
mạch).
- 74Sxx và 74ALS: TTL dùng công nghệ schottky tiên tiến
- 74Fxx: TTL dùng công nghệ tích hợp mới nhất
11. IC CMOS mang mã số như thế nào?
IC CMOS mang mã số:
CMOS với các package và chân ra giống như các loại TTL:
- 4000, 4500: CMOS đời đầu tiên
- 74Cxx: được sản xuất nhằm tương thích về chức năng, chân ra với các loại TTL
Trang 16