Bài giảng và bài tạp môn kỹ thuật điện tử

KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ
CHƯƠNG 1:

KHÁI NIỆM CƠ BẢN

1


Các họ vi mạch số thông dụng:
 Họ TTL (Transistor – Transistor Logic).
 Họ
CMOS (Complementary Metal
Oxide Semiconductor )

2


1.1. ĐiỆN ÁP VÀ MỨC LOGIC NGÕ VÀO
Họ TTL
Seri 74 hoạt động với:
 Điện áp nguồn trong khoảng 4.75V đến
5.25V.
 Nhiệt độ 00C đến 700C.
 Điện áp ngõ vào ở mức thấp tối đa VIL= 0,8V.
 Điện áp ngõ vào ở mức cao tối thiểu VIH= 2V.

3


Họ TTL
Seri 54 hoạt động với:

 Điện áp nguồn trong khoảng 4.5V đến 5.5V.
 Nhiệt độ -550C đến 1250C.
 Điện áp ngõ vào ở mức thấp tối đa VIL= 0,8V
 Điện áp ngõ vào ở mức cao tối thiểu VIH= 2V

4


Họ CMOS


Điện áp nguồn cung cấp từ 3V đến 18V
mà thường nhất là từ 5 đến 15 V.

5


Họ CMOS

CMOS (VCC=5V)
Thông số 4000B

74HC 74HCT 74AC 74ACT

74AHC 74AHCT

VIH(min)

3.5

3.5

2.0

3.5

2.0

3.85

2.0

VIL(max)

1.5

1.0

0.8

1.5

0.8

1.65

0.8

6

1.2. ĐiỆN ÁP VÀ MỨC LOGIC NGÕ RA
HỌ TTL
Seri 54 hoạt động với:
 Điện áp ngõ ra ở mức thấp tối đa VIL= 0,5V.
 Điện áp ngõ ra ở mức cao tối thiểu VIH= 2,5V

7


Họ TTL
Seri 74 hoạt động với:
 Điện áp ngõ ra ở mức thấp tối đa VIL= 0,5V
 Điện áp ngõ ra ở mức cao tối thiểu VIH= 2,7V

8


Họ CMOS

CMOS (VCC=5V)
Thông số

4000B

74HC

74HCT

74AC

74ACT

74AHC

74AHCT

VOH(min)

4.95

4.9

4.9

4.9

4.9

4.4

3.15

VOL(max)

0.05

0.1

0.1

0.1

0.1

0.44

0.1

9


Họ CMOS


Mức logic dành cho mạch MOS là:
V(0) ≈ 0V
V(1) ≈ VDD

10


Họ CMOS







Lưu ý:
Không bao giờ được phép thả nổi các đầu
vào CMOS không dùng đến
Tất cả đầu vào CMOS phải được nối hoặc
với mức điện thế cố định (0 hoặc VDD)
hoặc với đầu vào khác.
Lý do đầu vào CMOS thả nổi rất nhạy với
tạp âm nhiễu và tĩnh điện vốn có thể dễ
dàng phân cực MOSFET ở trạng thái dẫn
điện.
11


ĐỌC THÊM
Họ CMOS
Loại IC TTL chuẩn đầu tiên gọi là seri 54/74
Ví dụ: 5404 7404
hay DM7404
 Các chữ cái đầu chỉ hãng sản xuất
Ví dụ: Texas Instruments ký hiệu SN,
National Semiconductor ký hiệu DM,
Signetic ký hiệu S
DM7402, SN7402…


12


Họ CMOS
Các Seri của họ CMOS

 Seri 40XX
Ví dụ:
4001


13


Họ CMOS
Seri 45XX
Ví dụ:
4502


14


Họ CMOS
Seri

74CXX
Đây là loại CMOS được sản xuất để
tương thích với các loại TTL, nhưng khoản
nguồn nuôi thì rộng hơn.
Ví dụ:
74C00

15

Họ CMOS

16


1.3. HỆ SỐ ĐẾM








Hệ đếm Thập phân (Decimal)
Có cơ số 10 gồm (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9).
Hệ đếm Nhị phân (Binary)
Có cơ số 2 gồm (0, 1).
Hệ đếm Bát phân (Octal)
Có cơ số 8 gồm (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7).
Hệ đếm Thập lục phân (Hexa Decimal)
Có cơ số 16 gồm (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,
A, B, C, D, E, F).
17


HỆ SỐ ĐẾM




Hệ đếm thập phân được sử dụng rộng rãi
trong đời sống hàng ngày.
Các hệ đếm Nhị phân, Bát phân, Thập lục
phân được sử dụng chủ yếu trong kỹ thuật
tính toán và máy tính.

18


HỆ SỐ ĐẾM
Quy tắc chung hệ số đếm đó là:
 Một số được chia thành 2 phần:


Phần nguyên và phần lẻ.



Giữa 2 phần được ngăn cách bởi dấu phẩy “,”.



Mỗi vị trí của mỗi chữ số trong con số có
một Trọng số nhất định.



Trọng số này phụ thuộc vào hệ đếm đang sử
dụng.

19


HỆ SỐ ĐẾM
Tổng quát:
 Một hệ thống số được gọi là hệ b sẽ gồm
b ký hiệu trong một tập hợp:
Sb = {S0, S1, S2, . . ., Sb-1}
Hệ b: - Thập phân.
10110
- Nhị phân.
1012
b
- Bát phân.
1018
- Thập lục phân.
10116
20


HỆ SỐ ĐẾM


Một số N được viết:
N = (anan-1an-2. . .ai . . .a0 , a-1a-2 . . .a-m)b
với ai € Sb
n=4

Ví dụ:

m = -3

18495,83710
Phần nguyên Phần lẻ

21


HỆ SỐ ĐẾM
Có giá trị:
N = an bn + an-1bn-1 + an-2bn-2 + . . .+ aibi +. .
. + a0b0 + a-1 b-1 + a-2 b-2 +. . .+ a-mb-m.
= ∑aibi ( i= -m đến n)
Trong đó: aibi chính là trọng số của một ký
hiệu trong hệ thống số Sb ở vị trí thứ i.


Ví dụ: N = 18495,83710
N = 1.104 + 8.103 + 4.102 + 9.101 + 5.100 +
8.10-1 + 3.10-2 + 7.10-3
22


HỆ SỐ ĐẾM
Hệ cơ số 2 (nhị phân, Binary system)
Hệ nhị phân gồm hai số S2 = {0, 1}
Số N trong hệ nhị phân:
N = (anan-1an-2. . .ai . . .a0 , a-1a-2 . . .a-m)2


Trọng số

(với ai € S2)

24 23 22 21 20 2-1 2-2 2-3

1 0 1 1 1.0 1 1
MSB

Điểm nhị
phân

LSB

23


HỆ SỐ ĐẾM
có giá trị là:
N = an 2n + an-12n-1 + . . .+ ai2i +. . . + a020 +
a-1 2-1 + a-2 2-2 + . . .+ a-m2-m
Trong đó: - an là bit có trọng số lớn nhất,
được gọi là bit MSB (Most Significant bit).
- a-m là bit có trọng số nhỏ nhất,
gọi là bit LSB (Least Significant bit).

24

HỆ SỐ ĐẾM






Một chữ số nhị phân gọi là bit.
Chuỗi 4 bit nhị phân gọi là nibble.
Chuỗi 8 bit gọi là byte.
Chuỗi 16 bit gọi là word.
Chuỗi 32 bit gọi là double word.
1101 1010 1100 1111

25