Logická brána AND je digitální logická brána, určená pro aritmetické a logické operace, každý elektronický student musí studovat tuto bránu je jeho kariéra. Tato brána se používá hlavně v aplikacích, kde je potřeba matematických výpočtů. V bránách tedy tuto bránu používají kalkulačky, počítače a mužné digitální aplikace. Tady pro demonstraci použijeme IC 74LS09, tento čip má v sobě 4 brány AND. Tyto čtyři brány jsou interně připojeny, jak je znázorněno v diagramu kolíků níže.
Tyto brány mají omezení pro pracovní napětí a vstupní logickou frekvenci. Pokud tato omezení nejsou brána v úvahu, může se čip trvale poškodit, proto je třeba věnovat pozornost výběru logických bran.
Součásti
- Napájení (5 V)
- 1K (2 kusy), rezistory 220Ω
- 4LS09 QUAD A GATE IC
- 1 LED
- Knoflíky (2 kusy)
- 100nF kondenzátor (2 kusy)
- Nepájivé pole a spojovací dráty
Schéma zapojení a vysvětlení
Tabulka pravdivosti brány AND je uvedena níže.
|
Vstup A |
Vstup B |
Výstup Y |
|
H |
H |
H |
|
L |
X |
L |
|
X |
L |
L |
Stejně jako v tabulce pravdivosti by měl být výstup brány AND vysoký, pouze pokud jsou oba vstupy brány vysoké. V ostatních případech by měl být výstup LOW. Pokud je tedy jeden nebo oba vstupy LOW, výstup brány AND bude LOW.
V tomto obvodu budeme stahovat oba vstupy brány k zemi přes odpor 1KΩ. A pak jsou vstupy připojeny k napájení pomocí tlačítka. Když je tedy stisknuto tlačítko, odpovídající čep brány se zvedne vysoko. Takže pomocí dvou tlačítek můžeme realizovat pravdivostní tabulku brány AND. Po stisknutí jednoho z tlačítek bude jeden vstup brány vysoký a druhý bude v tuto chvíli nízký, výstup by měl být LOW. Po stisknutí obou tlačítek budou oba vstupy vysoké, v tomto okamžiku bude VÝSTUP brány AND VYSOKÝ.
Podle tabulky pravdivosti by tedy LED měla svítit pouze po stisknutí obou tlačítek. Pokud uvolníte kterékoli nebo jedno z tlačítek, měla by LED zhasnout.
Tyto stahovací odpory jsou nezbytné, protože zvolený integrovaný obvod je spouštěcí kladnou hranou. Pokud jsou rezistory ignorovány, obvod může generovat nepředvídatelné výsledky. Kondenzátory zde slouží k neutralizaci odrazového efektu tlačítek. I když zde kondenzátory nejsou povinné, jejich vložení by mohlo ulehčit práci brány.