기본 논리회로 실험

소개글

기본 논리회로 실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험제목

2. Abstract

3. 이론

4. Simulation

5. 실험 결과

6. 고찰

본문내용

세 번째는 7404를 통과한 결과로 그 결과가 다름을 알 수 있다. [그림 12]에서는 첫 번째 입력에 대한 반응을 보여 주고 있다. 첫 번째 입력 후 74LS04는 약 6.5ns뒤에 출력이 되었고 7404는 약 7.5ns뒤에 출력이 되었다. [그림 13]에서는 그 다음 입력에 대한 반응으로 첫 번째 반응 후 74LS04는 약 502ns뒤에 다시 반응하였고 7404는 약 499.5ns 뒤에 다시 반응하였다. 그 두 반응을 한 눈에 볼 수 있는 것이 [그림 14]이다.
☞ 위 두 결과로 볼때에 LS TTL은 일반 TTL보다 빨리 반응한다는 것을 알 수 있다. 그리고 다음 반응시 일반 TTL이 먼저 떨어진 이유는 LS TTL은 일정지점에 이르러서 한 번에 떨어지고 일반 TTL은 먼저 서서히 떨어지는 것 때문으로 생각되어진다.
5) 실험 회로 5
- 74LS08 AND gate와 74LS04 NOT gate로 구성된 NAND와 74LS00 NAND gate와 비교하여 실험하라
☞ 74LS08에서 AND되어 나온 출력을 다시 74LS04에서 NOT을하여 출력하여 NAND의 효과를 내는 회로이다.
☞ 입력이 (1,0)일때는 1이 (1,1)일때는 0이 나왔다. 이것은 NAND gate와 같은 결과이다.
☞ 74LS00 NAND gate를 이용하여 만들어진 회로이다.
☞ 74LS08과 74LS04로 만들어진 NAND gate와 같은 결과이다. 결국 같은 회로라는 결론이다. 다른 점이 있다면 74LS00하나로 이루어진 회로가 2개의 소자로 이루어진 회로보다 반응이 빠르다는 것이다.
6) 실험 회로 6
- 본 회로는 AND gate와 NAND gate의 입력에 대한 출력의 지연시간을 알아보기 위해 각 gate를 6개씩 연결한 회로이다.
☞ NAND gate와 비교하기 위하여 7408 AND gate를 중첩하여 만들어진 회로
☞ AND gate와 비교하기 위하여 7400 NAND gate를 중첩하여 만들어진 회로
☞ [그림 20]과 [그림 22]를 비교하여 보면 7408은 반응 시간이 약 60.5ns가 소요되었고 7400은 약 50ns가 소요되어서 7408이 약 10.5ns더 느렸다.
5. 실험 결과
실험 전제)
1> 주파수 발생기로 P-P 5V의 톱니 파형을 입력신호로 하였다.
2> HI 입력은 DC로 5V를 입력신호로 하였다.
3> 출력 CHECK는 오실로스코프와 디지탈 멀티미터를 이용하였다.
4> 회로의 구성은 Simulation의 회로와 같은 형태로 구현되었다.
실험1) NOT gate 실험
☞ 74LS04를 이용하여 회로를 [그림 1]과 같은 회로를 구성하고 실험하였다.
입력
오실로 스코프
디지탈 멀티미터
HI
LO
0.125 V
LO
HI
4.876 V
실험2) AND gate 실험
☞ 74LS08을 이용하여 회로를 [그림 3],[그림 5]와 같은 회로를 구성하고 실험하였다.
입력 1
입력 2
오실로 스코프
디지탈 멀티미터
HI
HI
HI
4.913 V
HI
LO
LO
0.213 V
LO
HI
LO
0.142 V
LO
LO
LO
0.174 V
실험3) OR gate 실험
☞ 74LS32를 이용하여 회로를 [그림 7],[그림 9]와 같은 회로를 구성하고 실험하였다.
입력 1
입력 2
오실로 스코프
디지탈 멀티미터
HI
HI
HI
4.913 V
HI
LO
HI
4.813 V
LO
HI
HI
4.942 V
LO
LO
LO
4.897 V
♨ 위의 세가지 실험에서 이론적으로 배운 NOT,AND,OR 연산을 실험적으로 확인할 수 있었다.
실험4) 74LS04와 7404의 차이점
☞ 위의 Simulation과 같이 74LS04와 7404는 반응 속도의 차이가 있다는 것을 알수 있다. 그 외에도 이론에서 나온 LS TTL과 TTL의 차이점을 가지고 있다.
실험5) AND -> NOT을 통한 회로와 NAND 회로의 비교
☞ 74LS08과 74LS04, 그리고 74LS00을 이용하여 [그림 15],[그림 17]과 같은 회로를 구성하고 실험하였다.
- 74LS08과 74LS04로 만들어진 NAND
입력 1
입력 2
오실로 스코프
디지탈 멀티미터
HI
HI
LO
0.123 V
HI
LO
HI
4.893 V
LO
HI
HI
4.872 V
LO
LO
HI
4.842 V
- 74LS00으로 만들어진 NAND
입력 1
입력 2
오실로 스코프
디지탈 멀티미터
HI
HI
LO
0.103 V
HI
LO
HI
4.913 V
LO
HI
HI
4.952 V
LO
LO
HI
4.932 V
☞ 오실로 스코프로 확인을 해 본 결과 미세한 시간 차이가 있었으나 출력 결과는 같았다.
실험6) AND gate 와 NAND gate의 입력에 대한 출력의 지연시간 비교
☞ 7408과 7000을 이용하여 [그림 19],[그림 21]과 같은 회로를 구성하고 실험을 하였다.
▶ 가로 한칸에 20 na/s , 세로 한칸 2.0 V, 윗선 입력, 밑선 출
☞ 위의 결과를 보면 7408(3칸)이 7400(2.7칸)보다 약간 더 느리게 나오는 것을 알수 있다. 그 차이는 .3칸으로 한칸에 20ns이므로 6ns이다. 이 수치는 위의 Simulation의 결과의 10.5ns에 근사한 값이라 할 수 있다.
6. 고찰
이번 실험을 하는 동안 특별히 어려운 것은 없었다. 근데 실험을 하는 동안 파형 출력이 이상하게 나와서 애를 먹었었는데 여러 가지로 살펴보아도 잘못된 것이 없었다. 나중에 회로를 다시 살펴보니 출력 파형을 측정할 때 그라운드 연결을 IC그라운드에 해야 하는데, 입력 그라운드에 연결을 하는 바람에 우리가 원하는 파형을 얻을 수가 없었다. 그래서 실험시간이 많이 지연이 됐었다. 이번의 실수로 인해 실험을 할 때는 먼저 실험에 대한 이해와 예습이 철저히 필요하다는 것을 느꼈다.
문제 1,2의 답)
7400을 이용한 회로가 7408을 이용한 회로보다 출력이 더 빠르게 나왔다. 지연시간은 위 결과에 표시해 놓았다. 실험전에 결과를 예상해 보았을 때는 7408이 더 빠르지 않을까 생각을 했었는데 실제로는 7400이 더 빨랐다. 그래서 책에서 그 이유를 찾아본즉 스위칭 특성상 7400이 7408보다 출력이 더 빠르다고 나와 있었다.

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