Logická brána AND je digitálna logická brána určená pre aritmetické a logické operácie, ktorú musí každý študent elektroniky študovať. Táto brána sa používa hlavne v aplikáciách, kde sú potrebné matematické výpočty. V bránach teda používajú túto bránu kalkulačky, počítače a mužné digitálne aplikácie. Na ukážku použijeme IC 74LS09, tento čip má v sebe 4 brány AND. Tieto štyri brány sú vnútorne spojené, ako je znázornené na schéme pinov nižšie.
Tieto brány majú obmedzenia týkajúce sa pracovného napätia a vstupnej logickej frekvencie. Ak sa tieto obmedzenia nezohľadnia, čip sa môže trvale poškodiť, takže pri výbere logických brán by ste mali venovať pozornosť.
Komponenty
- Napájanie (5v)
- 1K (2 kusy), rezistory 220Ω
- 4LS09 ČTYR A BRÁNA IC
- 1 LED
- Gombíky (2 kusy)
- 100nF kondenzátor (2 kusy)
- Nepájivé pole a spojovacie drôty
Schéma zapojenia a vysvetlenie
Tabuľka pravdy brány AND je uvedená nižšie.
|
Vstup A |
Vstup B |
Výstup Y |
|
H |
H |
H |
|
Ľ |
X |
Ľ |
|
X |
Ľ |
Ľ |
Rovnako ako v tabuľke pravdy, výstup brány AND by mal byť VYSOKÝ, iba ak sú obidva vstupy brány vysoké. V každom inom prípade by mal byť výstup LOW. Takže ak je jeden alebo obidva vstupy LOW, výstup brány AND bude LOW.
V tomto obvode strhneme obidva vstupy brány k zemi cez rezistor 1KΩ. Potom sú vstupy pripojené k napájaniu pomocou tlačidla. Takže keď je stlačené tlačidlo, príslušný kolík brány sa zvýši. Takže pomocou dvoch tlačidiel môžeme realizovať pravdivostnú tabuľku brány AND. Po stlačení jedného z tlačidiel bude jeden vstup brány vysoký a druhý bude v tomto okamihu nízky, výstup by mal byť LOW. Po stlačení oboch tlačidiel budú obidva vstupy vysoké, v tomto okamihu bude VÝSTUP brány AND VYSOKÝ.
Podľa tabuľky pravdivosti by teda LED mala svietiť iba po stlačení oboch tlačidiel. Ak uvoľníte ktorékoľvek alebo jedno z tlačidiel, mala by LED nesvietiť.
Tieto sťahovacie odpory sú potrebné, pretože zvolený integrovaný obvod je spúšťač s kladnou hranou. Ak sú rezistory ignorované, obvod by mohol generovať nepredvídateľné výsledky. Kondenzátory tu slúžia na neutralizáciu odrazového efektu tlačidiel. Aj keď kondenzátory tu nie sú povinné, ich vloženie by mohlo uľahčiť prácu hradla.