TTLNAND-NOR (예비)

목차

(1) 카르노맵을 이용한 함수의 간소화

1. 실험목적

2. 실험 방법, 이론 및 예측

본문내용

이해함.
(2) 논리 레벨 0과 1을 정의함.
(3) TTL게이트의 잡음 여유(immunity)를 정함.
(4) 정논리와 부논리를 비교함.
(5) TTL 스위칭 정격에 부가되는 캐패시터의 효과를 이해함.
2. 실험 방법, 이론 및 예측
○ 잡음여유

입력과 출력 사이 생기는 전압 차이를 잡음여유라 한다.
디지털 논리소자에서 출력전압은 입력전압에 비하여 어느 정도 여유가 있는 안전한 값으로 출력되는데, 이 여유분만큼 잡음이 발생하더라도 그 다음에 접속되는 입력의 논리값에는 영향을 주지 않으므로 이를 잡음여유라고 한다. 잡음여유가 크다는 것은 디지털회로가 잡음에 대하여 그만큼 안정된 동작을 할 수 있다는 것을 의미한다.
위의 그림과 같이 low level의 출력전압 VOL.max(TTL의 경우 0.4V)는 입력단에서 요구하는 low level의 최고 입력 전압 VIL.max(TTL의 경우 0.8V)보다 낮게 출력되고 high level의 출력전압 VOH.min(TTL의 경우 2.0V)보다 높게 출력된다.
이들 입출력 전압레벨 사이의 차가 각각 lowlevel 및 high level에서의 잡음여유가 된다.
TTL소자에 비하여 CMOS소자는 잡음여유가 훨씬 크다.
○ 실 험
1) 인버터로서의 게이트
- 2번 핀에 high(1)를 넣어줌으로 써, 1번 핀의 입력값에 따라 3번핀으로 출력되는
출력값은 1번핀의 입력값의 역수로 나온다.
2) 게이팅 동작
- NAND 게이트는 AND 게이트에 INVERT를 합해준 것과 같으므로 하나의 입력이 low(0) 이면 출력은 항상 high(1)값을 갖는다.
3) 부하인가법칙
UL (단위부하) 의 결정
4) 전달특성
5) 풀-업 저항
○ open collector
사용목적
1) 전압이 다른 두 IC의 Interface로 사용할 경우 전압충돌이 없다.
2) 오픈 컬렉터 출력은 여러 개의 출력을 함께 접속 할 수 있다. (대표적인 IC : 7405)
오픈 컬렉터는 출력 스위칭으로 사용되고 있는 이미터접지 증폭회로의 TR의 컬렉터가 개방되어 있다는 뜻이다. 이미터 접지회로가 동작하기 위해서는 컬렉터에도 바이어스가 가해져 있어야 하는데 바이어스가 없이 아무것도 접속이 안된 채 개방이 되어 있다는 뜻이다. 그래서 7405같은 오픈 컬렉터 게이트를 사용하여 출력을 얻기 위해서는 반드시 컬렉터에 Pull up저항을 접속해 주어야 게이트로서 올바르게 동작한다. 오픈 컬렉터 출력은 또한 여러 개의 출력을 함께 접속해도 관계없다. 이것을 wired or접속 이라고 합니다.
물론 여러 개 출력을 한곳에 접속할 경우에도 회로 구조상 풀업저항은 한개만 있으면 된다.
오픈 컬렉터는 풀업저항의 바이어스 전원에 따라 출력전압과 전류를 다르게 할 수 있으므로 오픈컬렉터에 연결되는 부하(open collector load)가 요구하는 전압이나 전류에 쉽게 맞출 수가 있어서 부하의 구동에 편리하다. 부하를 연결하여 사용할 때는 허용 유입전류 이하로 사용해야 한다.
오픈컬렉터는 속도가 느리고 풀업 저항이 필요하기 때문에 논리 회로 중간에는 잘 쓰이지 않고 주로 회로의 단말부에 많이 사용된다. 오픈컬렉터의 단점으로서는 하강시에는 TR이 구동하여 속도가 빠르지만 상승시에는 풀업 저항에 의존하기 때문에 속도가 느려서 상승을 빠르게 하기 위해서는 풀업저항을 작게 해야 하는데 그만큼 전류도 커져 버리는 단점이 있다. 출력부에서 LED나 릴레이를 구동 할 때도 오픈컬렉터를 주로 사용한다. 여러 상품화 되어 나오는 센서들의 출력은 사용자가 몇 볼트에서 사용할지 잘 알 수 없으므로 오픈 컬렉터로 만들기도 한다.
TTL NAND/NOR 게이트
( 예 비 )

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