Книга: Электроника для начинающих (2-е издание)
Назад: Эксперимент 19. Измеритель скорости реакции
Дальше: Эксперимент 21. Кодовый замок
Эксперимент 20. Изучение логических элементов
Когда вы исследуете одиночные логические элементы, их функционирование очень легко понять. Если соединить их вместе, то алгоритм их работы становится более сложным. Поэтому мы будем рассматривать каждый элемент по отдельности.
В этом разделе содержится много теоретических сведений. Я не ожидаю, что вы сразу запомните все. В данном случае целью является предоставление информации, к которой вы сможете обратиться в дальнейшем.
Что вам понадобится
• Макетная плата, монтажный провод, кусачки, инструмент для зачистки проводов, тестовые провода, мультиметр
• Источник питания на 9 В (батарея или сетевой адаптер)
• Однополюсный ползунковый переключатель на два направления (1 шт.)
• Микросхема 74НС00 с четырьмя двухвходовыми элементами И-НЕ (1 шт.)
• Микросхема 74НС08 с четырьмя двухвходовыми элементами И (1 шт.)
• Слаботочные светодиоды (2 шт.)
• Кнопки (2 шт.)
• Стабилизатор напряжения LM7805 (1 шт.)
• Резисторы с номиналами 680 Ом (1 шт.), 2,2 кОм (1 шт.) и 10 кОм (2 шт.)
• Конденсаторы емкостью 0,1 мкФ (1 шт.) и 0,33 мкФ (1 шт.)
Стабилизатор напряжения
Логические элементы более капризны, чем таймер 555 или счетчик 4026В, с которыми вы работали ранее. Микросхемы, которые мы будем далее использовать, требуют ровно 5 В без колебаний или выбросов.
Этого можно добиться легко и без особых затрат. Просто снабдите макетную плату стабилизатором напряжения LM7805. Он обеспечивает высокостабильное выходное напряжение 5 В, если вы подаете на его вход постоянное напряжение 7 В или более.
На рис. 4.76 показан внешний вид и назначение трех выводов микросхемы стабилизатора. Вариант включения стабилизатора показан на рис. 4.77. Пример компактного размещения стабилизатора и двух его конденсаторов в верхней части макетной платы приведен на рис. 4.78. Я добавил миниатюрный ползунковый переключатель включения-выключения вверху слева и слаботочный светодиод в качестве индикатора питания. Я думаю, что визуальный индикатор служит наглядным подтверждением того, что питание включено, особенно когда вы ищете неисправность в схеме. Для светодиода был выбран резистор с высоким номиналом (2,2 кОм), чтобы он потреблял как можно меньше тока, в случае если вы по-прежнему используете в качестве источника питания 9-вольтовую батарею.
Рис. 4.76. Назначение выводов стабилизатора напряжения LM7805 (металлическая задняя поверхность обращена от вас)
Рис. 4.77. Применение стабилизатора напряжения LM7805. Конденсаторы являются обязательными
Рис. 4.78. Пример компоновки элементов стабилизатора напряжения в верхней части макетной платы
Параметры стабилизатора
Род тока на входе. Помните о том, что стабилизатор LM7805 — это преобразователь постоянного тока в постоянный. Не путайте его с сетевым адаптером, который преобразует переменный ток из розетки домашней электросети в постоянный ток. Не подавайте переменный ток на вход стабилизатора напряжения.
Максимальный ток. Стабилизатор LM7805 поддерживает на выходе практически постоянное напряжение, независимо от того, какой ток протекает через него, пока вы остаетесь в расчетном диапазоне. Следите, чтобы ток через стабилизатор был не больше одного ампера.
Максимальное напряжение. Хотя стабилизатор напряжения — это полупроводниковое устройство, он немного напоминает резистор тем, что излучает тепло в процессе понижения напряжения. Чем выше напряжение подается на стабилизатор, и чем больший ток проходит через него, тем больше тепла он выделяет. Теоретически на вход можно подать напряжение 24 В и все так же получать стабилизированное напряжение 5 В на выходе, но такой режим работы не слишком хорош. Приемлемый входной диапазон напряжений составляет 7-12 В.
Минимальное напряжение. Как и все полупроводниковые устройства, стабилизатор выдает напряжение ниже, чем напряжение на его входе. Именно поэтому я указал минимальное входное напряжение 7 В.
Рассеиваемая мощность. Назначение металлической задней поверхности с отверстием верхней части — излучать тепло. Эта задача осуществляется более эффективно, если вы привинтите микросхему к куску алюминия, поскольку этот металл очень эффективно проводит тепло. Алюминий выполняет функцию теплоотвода. Вдобавок можно купить радиатор с несколькими ребрами охлаждения. Если вы не планируете пропускать через стабилизатор больше 200 мА, то теплоотвод необязателен. В схемах, описанных в этой книге, ток будет меньше, чем указанное значение.
Подключение стабилизатора
При создании устройств на основе логических микросхем с питанием от 5 В вам понадобится, чтобы это напряжение поступало на положительную шину макетной платы. Обратите особое внимание на то, что входное напряжение 9 В в схеме на рис. 4.78 поступает не на положительную шину, а всего лишь подается на верхний вывод стабилизатора напряжения. Выходное стабилизированное напряжение 5 В с нижнего вывода стабилизатора напряжения подключается к положительной шине.
Отрицательная шина макетной платы подключена и к стабилизатору напряжения, и к внешнему источнику питания. Такое подключение называется общим заземлением.
После монтажа стабилизатора настройте мультиметр на измерение постоянного напряжения и измерьте разность потенциалов между двумя шинами макетной платы, просто на всякий случай. Логические микросхемы очень легко повредить неправильным или обратным напряжением.
Ваш первый логический элемент
Теперь, когда вы подготовили макетную плату с питанием 5 В, возьмите пару кнопок, два резистора по 10 кОм, слаботочный светодиод и резистор 680 Ом, а затем разместите их вокруг логической микросхемы 74НС00, как показано на рис. 4.79. (Поскольку вы используете слабо- точный светодиод, резистор номиналом 680 Ом вполне подойдет.)
Вы можете заметить, что многие выводы микросхемы закорочены вместе и подключены к отрицательной шине источника питания. Вскоре я объясню это.
Когда вы подаете питание, светодиод должен зажечься. Нажмите одну из кнопок, и светодиод продолжит гореть. Нажмите другую кнопку, и снова светодиод останется включенным. Теперь нажмите обе кнопки, и светодиод должен погаснуть.
Контакты 1 и 2 — это логические входы микросхемы 74НС00. По умолчанию на них установлен низкий уровень за счет подключения к отрицательной шине источника питания через стягивающие резисторы 10 кОм. Однако каждая из кнопок «обходит» свой резистор и напряжение на входе поднимается до значения близкого к 5 В положительной шины.
Рис. 4.79. Выяснение логической функции элемента И-НЕ
ЗамечаниеКогда входной или выходной сигнал логической микросхемы приближается к 0 В, мы называем его низким логическим уровнем (логический ноль).Когда входной или выходной сигнал логической микросхемы становится равным около 5 В, мы называем его высоким логическим уровнем (логическая единица).
Логический выход микросхемы, как вы поняли, нормально высокий — но не в том случае, если первый вход и второй вход являются высокими. Поскольку эта микросхема выполняет операцию И-НЕ, мы говорим, что она содержит логический элемент И-НЕ.
Логические элементы изображают специальными символами на схемах особого рода, называемых логическими диаграммами. Логическая диаграмма, которая соответствует схеме на рис. 4.79, показана на рис. 4.80, где U-образная фигура с кружком в нижней части — это логический символ элемента И-НЕ. На логической диаграмме не указан источник питания, но если вы вернетесь к схеме на рис. 4.79, то увидите, что на самом деле микросхема требует подачи питания: на контакты 7 (общий) и 14 (плюс). В результате выходной ток микросхемы превышает входной.
Рис. 4.80. Логическую диаграмму проще понять, чем электрическую схему логической микросхемы
ЗамечаниеКаждый раз, когда вы видите символ логической микросхемы, помните о том, что для ее работы необходима подача питания.
Микросхема 74НС00 на самом деле содержит четыре отдельных элемента И-НЕ, каждый из которых имеет два логических входа и один выход. Цоколевка микросхемы приведена на рис. 4.81 справа. Поскольку для простой проверки был необходим только один элемент, входы неиспользуемых элементов закорочены и соединены с отрицательной шиной источника питания, чтобы они не «плавали».
Многие логические микросхемы взаимозаменяемы. Давайте проверим это прямо сейчас. Вначале отключите питание. Аккуратно вытащите микросхему 74НС00 и отложите ее в сторону, погрузив выводы в проводящий материал (или в алюминиевую фольгу). Вставьте микросхему 74НС08, которая содержит логические элементы И. Убедитесь в том, что вы расположили ее правильно, выемкой сверху. Подключите питание и нажимайте кнопки, как вы делали это ранее. На этот раз вы должны обнаружить, что светодиод зажигается, если оба входа положительные, а в других случаях он не горит. Таким образом, микросхема И работает противоположно микросхеме И-НЕ. Цоколевка микросхемы 74НС08 показана на рис. 4.81 слева.
Рис. 4.81. Цоколевка двух логических микросхем
Вы можете задаться вопросом, какая польза от этих компонентов. Вскоре вы увидите, что мы можем соединить логические элементы вместе, чтобы создать, например, такие устройства: электронный кодовый замок, пару электронных игральных костей или компьютеризированную версию телевикторины, в которой игроки соревнуются в ответах на вопросы. Если вы невероятно амбициозны, то сможете создать на основе логических элементов целый компьютер. Один радиолюбитель, Билл Базби (Bill Buzbee), действительно собрал веб-сервер из старых логических микросхем (рис. 4.82).
Истоки логики
Джордж Буль, британский математик, родился в 1815 году и сделал то, что удавалось либо очень удачливым, либо очень умным людям: он придумал совершенно новый раздел математики.
Примечательно то, что он не опирался на числа. У Буля был исключительно логический склад ума, и ему захотелось свести весь мир к наборам утверждений «истина-или-ложь», которые могли бы взаимодействовать различным образом.
Рис. 4.82. Эта компьютерная материнская плата создана вручную Биллом Базби из микросхем серии 74хх, она служит основной частью веб-сервера
Для иллюстрации некоторых логических взаимоотношений такого рода могут использоваться диаграммы Венна, предложенные в 1880 году Джоном Венном. На рис. 4.83 показана самая простая из возможных диаграмм Венна, где я определил одну очень большую группу (все живые существа в мире), а также подгруппу (состоящую только из тех живых существ, которые живут в воде). Диаграмма Венна иллюстрирует, что все живые существа, живущие в воде, также живут и в мире, но только отдельная подгруппа живых существ мира живет в воде.
Рис. 4.83. Самое простое из возможных взаимоотношений между группой и большим миром, который содержит ее
Рис. 4.84. Из этой диаграммы Венна ясно, что одни живые создания живут на суше, другие в воде, а некоторые обитают и в воде, и на суше
Теперь я представлю другую группу: живые существа, живущие на суше. Но постойте, некоторые животные могут жить и в воде, и на суше. Например, лягушки. Эти амфибии являются членами обеих групп, и я могу показать это с помощью другой диаграммы Венна, изображенной на рис. 4.84, где эти группы перекрывают друг друга.
Тем не менее, не все группы перекрываются. На рис. 4.85 я определил одну группу из копытных живых существ, а другую группу — из животных с когтями. Существует ли животные с копытами и с когтями? Не думаю. Я мог бы отразить это в таблице истинности (табл. 4.3). Элемент И-НЕ соответствует этой таблице, поскольку состояния на его входах и выходах в точности такие же (табл. 4.4).
Рис. 4.85. Некоторые подгруппы не перекрываются. Я не могу представить ни одного животного и с копытами, и с когтями
Таблица 4.3
Таблица 4.4
Начав с этих очень простых концепций, Буль разработал свой язык логики на очень высоком уровне. Он опубликовал трактат об этом в 1854 году, задолго до появления возможности его применения в электрических или в электронных устройствах. В те времена казалось, что его работа вообще не имеет никакого практического применения. Однако человек по имени Клод Шеннон (Claude Shannon) столкнулся с логикой Буля во время своей учебы в Массачусетском технологическом институте в 30-х годах прошлого века, а в 1938 году опубликовал статью, описывающую, как можно было бы применить анализ Буля к схемам с использованием реле. Этому незамедлительно нашлось практическое применение, поскольку стремительный рост телефонных сетей привел к возникновению проблем с коммутацией.
Очень часто встречалась ситуация, когда два абонента, проживающие в отдельных домах в сельской местности, были подключены к одной телефонной линии. Если только один из них занимал линию, или ни тот, ни другой, то проблем не возникало. Но они не могли пользоваться телефоном одновременно. Опять-таки возникает та же логическая комбинация, что и в табл. 4.4, если под словом «высокий» подразумевать, что один человек желает использовать телефонную линию, а под словом «низкий» — что абоненту эта линия не нужна.
Но теперь появляется одно важное отличие. Элемент И-НЕ не только иллюстрирует эту ситуацию. Поскольку телефонная сеть основана на электрических состояниях, элемент И-НЕ может управлять сетью. Собственно, в эру зарождения сетей всю работу выполняли реле, но набор реле может выполнять функцию логического элемента.
После применения Шенноном логики Буля для телефонных систем следующим шагом стало понимание того, что если представить условие «ВКЛ» в виде числа «1», а условие «ВЫКЛ» — в виде числа «0», то можно создать систему логических элементов, которая способна осуществлять вычисления. А поскольку она может считать, то она способна выполнять и арифметические действия.
Когда электронные лампы пришли на смену реле, появились первые работающие цифровые компьютеры. Затем транзисторы вытеснили радиолампы, а их в свою очередь сменили микросхемы, что привело к появлению настольных компьютеров, которые сейчас воспринимаются как нечто само собой разумеющееся. Но по сути, на самых низких уровнях этих невероятно сложных устройств действуют законы логики, открытые Джорджем Булем.
Кстати, если в поисковых системах вы добавляете слова И и ИЛИ для уточнения поиска, то фактически вы используете логические операторы.
Основы логических элементов
Элемент И-НЕ — самый фундаментальный «строительный блок» цифровых компьютеров, поскольку для реализации сложения достаточно одних элементов И-НЕ. Если вы желаете узнать об этом больше, поищите в онлайн-источниках такие темы, как «двоичная арифметика» и «полусумматор». Вы можете также найти схемы, которые выполняют сложение с помощью логических операторов, в моей книге Make: More Electronics.
Вообще говоря, существуют семь типов логических элементов: И, И-НЕ, ИЛИ, ИЛИ-НЕ, Исключающее ИЛИ, Исключающее ИЛИ-НЕ, НЕ. Эти названия обычно пишутся заглавными буквами. Из числа первых шести элемент Искл. ИЛИ-НЕ почти не используется.
У всех перечисленных логических элементов два входа и один выход, за исключением элемента НЕ, у которого только один вход и один выход. Его чаще называют инвертором. Если у него высокий вход, то он выдает низкий выход, а если вход низкий, то выход будет высоким.
Символы, которыми изображают семь типов элементов, показаны на рис. 4.86. Обратите внимание на то, что маленькие кружки в нижней части некоторых элементов инвертируют выход. Таким образом, выход элемента И-НЕ является инверсией элемента И.
Рис. 4.86. Символы для шести логических элементов с двумя входами, а также для элемента НЕ
Что я понимаю под словом «инверсия»? Это станет понятным, если вы взгляните на таблицы истинности на рис. 4.87-4.89. В каждой из этих таблиц два входа показаны слева, а выход — справа; красный цвет означает высокое логическое состояние, а синий - низкое. Сравните выходы каждой пары элементов, и вы увидите, как логические комбинации меняются на противоположные.
Рис. 4.87. Состояния входов и выходов для логических элементов И и И-НЕ
Рис. 4.88. Состояния входов и выходов для логических элементов ИЛИ и ИЛИ-НЕ
Рис. 4.89. Состояния входов и выходов для логических элементов Искл. ИЛИ и Искл. ИЛИ-НЕ
Загадочный мир ТТЛ и КМОП
В 60-х годах прошлого века первые логические элементы были созданы на основе транзисторно-транзисторной логики, сокращенно ТТЛ; это означает, что крошечные биполярные транзисторы были вытравлены на единой кремниевой пластине. Вслед за ними появились комплементарные металл-оксидные полупроводниковые приборы, сокращенно КМОП. Микросхема 4026В, которую вы использовали в эксперименте 19, — это старая КМОП-микросхема.
Вы, должно быть, помните, что биполярные транзисторы усиливают ток. Таким образом, ТТЛ-схемам для работы требуется значительная мощность. Однако КМОП-микросхемы очень чувствительны к напряжению, что позволяет им потреблять ничтожно малый ток, пока они ожидают сигнал или пока они находятся в режиме паузы после генерации сигнала.
На рис. 4.90 приведено сравнение свойств двух типов микросхем. Серии КМОП с номерами моделей 4000 и выше обладали низким быстродействием, а также легко повреждались статическим электричеством, но их ценили за малое потребление энергии. Серии ТТЛ с номерами моделей от 7400 и далее потребляли намного больше энергии, но были менее чувствительны и работали очень быстро. Таким образом, если вы хотите собрать компьютер, то выбирайте семейство ТТЛ, но если вам нужно маленькое устройство, которое было бы способно неделями работать от небольшой батареи, то предпочтение следует отдать семейству КМОП.
Постепенно все становится более запутанным, потому что производители КМОП-компонентов стали стремиться захватить долю рынка путем имитирования преимуществ ТТЛ-микросхем. У новых поколений КМОП-микросхем даже изменили обозначение, чтобы оно начиналось с числа «74», подчеркивая взаимное соответствие. Кроме того, изменили цоколевку КМОП-микросхем, чтобы она совпадала с ТТЛ- микросхемами. Требования к напряжению у КМОП-компонентов были также изменены, чтобы соответствовать ТТЛ-версиям.
Сегодня вы еще сможете найти некоторые старые ТТЛ-микросхемы, особенно серии LS (такие модели, как 74LS00 и 74LS08). Тем не менее, они становятся редкостью.
Рис. 4.90. Сравнение свойств КМОП- и ТТЛ-микросхем (характеристики КМОП со знаком вопроса впоследствии сравнялись с характеристиками ТТЛ)
Гораздо чаще можно встретить серию 4000 КМОП-микросхем, например, модель 4026В, которую вы использовали в предыдущем эксперименте. Они до сих пор выпускаются, поскольку их широкий диапазон напряжения источника питания очень удобен.
С годами КМОП-микросхемы стали более быстрыми и менее уязвимыми к статическому электричеству; именно поэтому я добавил знак вопроса к этим свойствам на рис. 4.90. У современных КМОП-микросхем также в основном снижено максимальное напряжение питания до 5 В — вот почему я добавил знак вопроса и в эту категорию тоже.
Ситуацию можно подытожить следующим образом:
• Любые логические микросхемы из старой серии 4000, которые все еще доступны, будут иметь характеристики, перечисленные на рис. 4.90. Вы наверняка найдете применение микросхемам серии 4000.
• Вряд ли вам пригодятся старые ТТЛ-микро- схемы серии 7400, потому что они не имеют значительных преимуществ.
До сих пор можно встретить электрические схемы, в которых указаны микросхемы 74LSxx. Вы можете заменить их микросхемами 74НСТхх, которые работают аналогично.
Поколение микросхем 74НСхх, безусловно, самое популярное в DIP-корпусе для установки в монтажные отверстия. Эти микросхемы имеют высокий входной импеданс КМОП, что очень удобно, и они дешевле, чем некоторые современные экзотические версии. Все логические микросхемы в этой книге относятся к типу НС.
Теперь о маркировке компонентов. Когда вы видите букву «х» в следующем далее списке, она означает, что в этом месте может быть любая цифра или буква. Так обозначение «74хх» относится к логическому элементу 7400 И-НЕ, к элементу 7402 ИЛИ-HE, к 16-разрядному селектору данных 74150 и т. д. Комбинация букв перед цифрами «74» указывает на производителя, а буквы за номером модели могут указывать на тип корпуса, сообщать о том, содержит ли он экологически опасные тяжелые металлы, а также другие характеристики. Пример был приведен на рис. 4.3.
Приведем историю семейства ТТЛ:
• 74хх — первое поколение, сейчас вышло из употребления.
• 74Sxx — высокоскоростная серия Шоттки, теперь не используется.
• 74LSxx — маломощная серия Шоттки, время от времени встречается до сих пор.
Семейство КМОП:
• 40хх — первое поколение, теперь не используется.
• 40ххВ — серия 4000В была улучшенной, но все же подверженной повреждению статическим электричеством. Эти микросхемы по-прежнему широко применяются, особенно любителями электроники.
• 74НСхх — высокоскоростные КМОП-мик- росхемы, с маркировкой и расположением выводов, совпадающими с семейством ТТЛ. Я очень часто использую эти компоненты в данной книге, потому что они доступны, а в схемах из этой книги не нужны высокие скорости или повышенное напряжение питания.
• 74НСТхх — похожи на серию НС, но соответствуют старому стандарту ТТЛ для максимального и минимального логически низкого и логически высокого уровня напряжения, соответственно.
• Серии 74хх с другими буквами в середине номера — более современные, быстрые, обычно для поверхностного монтажа, часто предназначены для работы с более низким напряжением.
Что нужно учесть при выборе микросхем
Разница в скорости не имеет для нас значения, поскольку мы не будем собирать схемы, которые работают на частоте в несколько миллионов герц.
Разница в цене между семействами микросхем обычно незначительна, если их покупают в малых количествах.
Низковольтные микросхемы не подходят для наших целей, поскольку почти все они предназначены для поверхностного монтажа, к тому же нам потребовался бы источник питания низкого напряжения. Поскольку с микросхемами для поверхностного монтажа намного сложнее иметь дело, а их единственным главным преимуществом является компактность, я не стану их использовать. Аналоги в DIP-корпусах имеют те же логические функции.
Рис. 4.91. Цоколевка микросхем семейства 74хх с четырьмя двухвходовыми элементами ИЛИ и ИЛИ-HE
Рис. 4.92. Цоколевка микросхем семейства 74хх с четырьмя двухвходовыми элементами Искл. ИЛИ и Искл. ИЛИ-НЕ
Цоколевка логических микросхем
Внутренние соединения доступных в настоящее время микросхем серии НС с 14-ю выводами для установки в монтажные отверстия показаны на рис. 4.81, 4.91-4.97.
Рис. 4.93. Цоколевка микросхем семейства 74хх с тремя трехвходовыми элементами И и И-НЕ
Рис. 4.94. Цоколевка микросхем семейства 74хх с тремя трехвходовыми элементами ИЛИ и ИЛИ-НЕ
Рис. 4.95. Цоколевка микросхем семейства 74хх с двумя четырехвходовыми элементами И и И-НЕ
Рис. 4.96. Цоколевка микросхем семейства 74хх с двумя четырехвходовыми элементами ИЛИ-HE и шестью элементами НЕ
Рис. 4.97. Цоколевка микросхем семейства 74хх с одним 8-входовым элементом И-НЕ и ИЛИ-(НЕ)
Маркировка всех этих микросхем упрощена. Так, микросхема 7400 может иметь фактический номер компонента 74НС00, 74НСТ00 и т. д., с другими предшествующими и последующими кодовыми обозначениями; но, в общем, она относится к микросхемам 7400, и поэтому я обозначил ее здесь именно так.
Очень важно сверить цоколевку логических микросхем с диаграммами из этой книги или из технического паспорта, прежде чем использовать их. Может казаться, что конфигурация внутренних соединений аналогичная, но бывают и исключения.
Правила подключения логических элементов
Разрешается:
• Можно подключать вход логического элемента напрямую к стабилизированному источнику питания, к положительной или к отрицательной шине.
• Можно подключать выход от одного логического элемента напрямую ко входу другого.
• Выход от одного логического элемента может питать входы нескольких других (это называется «разветвлением»). Точное количество входов зависит от микросхемы, но в серии 74НСхх вы всегда сможете к одному логическому выходу подключить как минимум десять входов.
• Выход логической микросхемы может управлять запуском (контакт 2) таймера 555, при условии что таймер питается от того же источника напряжением 5 В.
• Низкий логический уровень не обязательно равен нулю. Логические элементы 74НСхх будут воспринимать любое напряжение меньше 1 В как «низкое».
• Высокий уровень не обязан быть равным 5 В. Логические элементы 74НСхх будут воспринимать любое напряжение выше 3,5 В как «высокое».
Приемлемые диапазоны для входов и минимальные гарантированные значения для выходов логических микросхем показаны на рис. 4.98.
Не разрешается:
• Никаких «плавающих» входов! У КМОП-микросхем, таких как семейство НС, вы всегда должны подключить все входы к определенному напряжению. Это относится и к входам тех логических элементов, которые не задействованы.
• К любому переключателю или кнопке следует подключить подтягивающий или стягивающий резистор, чтобы при размыкании контактов вход микросхемы не «плавал».
• Нельзя питать логические микросхемы серии 74НСхх от нестабилизированного источника или подавать напряжение выше или ниже 5 В.
• Будьте осторожны, когда подключаете к выходу логической микросхемы 74НСхх светодиоды. Вы можете снять с микросхемы ток силой до 20 мА, но это понизит выходное напряжение. Если вы подаете это напряжение также и на вход второй микросхемы, то напряжение может снизиться настолько, что вторая микросхема не распознает его как «высокое». В общем, старайтесь не использовать логический выход для питания светодиода одновременно с другой логической микросхемой. Всегда проверяйте силу тока и напряжение, когда изменяете схему или создаете новую.
• На протяжении всей этой книги применяются слаботочные светодиоды в сочетании с выходами логических микросхем; я думаю, что это хорошая практика, которую стоит взять на заметку — на тот случай, когда выход, питающий светодиод, понадобится в дальнейшем для подачи сигнала на логический вход для другой микросхемы.
Рис. 4.98. Рекомендуемые диапазоны уровней напряжения для логических микросхем
• Никогда не подавайте значительное напряжение или большой ток на выход логического элемента.
• По этой же причине не соединяйте выходы от двух или более логических элементов вместе.
Как видите, списки получились довольно внушительными. Но настало время для вашего первого настоящего проекта с использованием логической микросхемы.
