டிஜிட்டல் இடையக - வேலை, வரையறை, உண்மை அட்டவணை, இரட்டை தலைகீழ், விசிறி-அவுட்

சிக்கல்களை அகற்ற எங்கள் கருவியை முயற்சிக்கவும்





ஒரு இடையக நிலை அடிப்படையில் ஒரு வலுவூட்டப்பட்ட இடைநிலை நிலை, இது வெளியீட்டு ஏற்றத்தால் பாதிக்கப்படாமல் உள்ளீட்டு மின்னோட்டத்தை வெளியீட்டை அடைய அனுமதிக்கிறது.

இந்த இடுகையில் டிஜிட்டல் இடையகங்கள் என்ன என்பதைப் புரிந்துகொள்ள முயற்சிப்போம், அதன் வரையறை, சின்னம், உண்மை அட்டவணை, தர்க்கம் “NOT” வாயிலைப் பயன்படுத்தி இரட்டை தலைகீழ், டிஜிட்டல் பஃபர் ஃபேன் அவுட் ஃபேன் இன், ட்ரை-ஸ்டேட் பஃபர், ட்ரை ஸ்டேட் இடையக சுவிட்ச் சமமான, செயலில் “உயர்” முத்தரப்பு இடையக, செயலில் “உயர்” தலைகீழ் முத்தரப்பு இடையக, செயலில் “குறைந்த” மாநில முத்தரப்பு இடையக, செயலில் “குறைந்த” தலைகீழ் முத்தரப்பு இடையக, முத்தரப்பு இடையக கட்டுப்பாடு , ட்ரை-ஸ்டேட் பஃபர் டேட்டா பஸ் கட்டுப்பாடு மற்றும் இறுதியாக பொதுவாக கிடைக்கக்கூடிய டிஜிட்டல் பஃபர் மற்றும் ட்ரை ஸ்டேட் பஃபர் ஐ.சி.க்கள் பற்றிய ஒரு கண்ணோட்டத்தை எடுப்போம்.



முந்தைய இடுகைகளில் ஒன்றில், டிஜிட்டல் இன்வெர்ட்டர் என்றும் அழைக்கப்படும் தர்க்கம் “NOT” வாயில் பற்றி அறிந்து கொண்டோம். ஒரு NOT வாயில் வெளியீடு எப்போதும் உள்ளீட்டிற்கு நிரப்புகிறது.

எனவே, உள்ளீடு “HIGH” ஆக இருந்தால், வெளியீடு “LOW” ஆகவும், உள்ளீடு “LOW” ஆகவும் இருந்தால் வெளியீடு “HIGH” ஆக மாறும், எனவே இது இன்வெர்ட்டர் என அழைக்கப்படுகிறது.



வெளியீட்டை உள்ளீட்டிலிருந்து பிரிக்க அல்லது தனிமைப்படுத்த வேண்டிய சூழ்நிலை இருக்கக்கூடும், அல்லது உள்ளீடு மிகவும் பலவீனமாக இருக்கக்கூடும் மற்றும் ரிலே அல்லது டிரான்சிஸ்டர் போன்றவற்றைப் பயன்படுத்தி சிக்னலின் துருவமுனைப்பை மாற்றாமல் அதிக மின்னோட்டம் தேவைப்படும் சுமைகளை இயக்க வேண்டும். இத்தகைய சூழ்நிலைகளில் டிஜிட்டல் இடையகங்கள் பயனுள்ளதாக மாறும் மற்றும் சமிக்ஞை மூலத்திற்கும் உண்மையான சுமை இயக்கி நிலைக்கும் இடையில் இடையகங்களாக திறம்பட பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

அத்தகைய தர்க்க வாயில்கள் இது சமிக்ஞை வெளியீட்டை உள்ளீட்டைப் போலவே வழங்க முடியும் மற்றும் இடைநிலை இடையக நிலை டிஜிட்டல் பஃபர் என அழைக்கப்படுகிறது.

டிஜிட்டல் பஃபர் ஊட்டப்பட்ட சமிக்ஞையின் எந்தவொரு தலைகீழ் செயலையும் செய்யாது, இது தர்க்கம் “NOT” வாயில் போன்ற ஒரு 'முடிவெடுக்கும்' சாதனம் அல்ல, ஆனால் உள்ளீட்டைப் போன்ற அதே வெளியீட்டை வழங்குகிறது.

டிஜிட்டல் இடையகத்தின் விளக்கம்:

டிஜிட்டல் இடையக

மேலே உள்ள சின்னம் முக்கோணத்தின் நுனியில் “o” இல்லாமல் தர்க்கம் “NOT” வாயிலுக்கு ஒத்ததாக இருக்கிறது, அதாவது இது எந்த தலைகீழ் செயலையும் செய்யாது.

டிஜிட்டல் இடையகத்திற்கான பூலியன் சமன்பாடு Y = A ஆகும்.

“Y” என்பது உள்ளீடு மற்றும் “A” வெளியீடு.

உண்மை அட்டவணை:

தர்க்கம் “NOT” வாயில்களைப் பயன்படுத்தி இரட்டை தலைகீழ்:

பின்வரும் முறையில் இரண்டு தர்க்க “NOT” வாயில்களைப் பயன்படுத்தி டிஜிட்டல் இடையகத்தை உருவாக்க முடியும்:

இரட்டை தலைகீழ் காட்டும் டிஜிட்டல் இடையக சுற்று

உள்ளீட்டு சமிக்ஞை முதலில் இடது புறத்தில் உள்ள முதல் NOT வாயிலால் தலைகீழாக மாற்றப்படுகிறது, மேலும் தலைகீழ் சமிக்ஞை வலது புறத்தில் அடுத்த “NOT” வாயிலால் மேலும் தலைகீழாக மாற்றப்படுகிறது, இது வெளியீட்டை உள்ளீடாக மாற்றும்.

டிஜிட்டல் பஃப்பர்கள் ஏன் பயன்படுத்தப்படுகின்றன

டிஜிட்டல் பஃபர் கூட ஏன் இருக்கிறது என்று இப்போது நீங்கள் உங்கள் தலையை சொறிந்து கொண்டிருக்கலாம், இது மற்ற லாஜிக் வாயில்களைப் போல எந்த நடவடிக்கையும் செய்யாது, டிஜிட்டல் பஃப்பரை ஒரு சுற்றுக்கு வெளியே தூக்கி எறிந்து கம்பி துண்டுகளை இணைக்க முடியும் ……. சரியானதா? உண்மையில் இல்லை.

இங்கே பதில் : எந்தவொரு செயல்பாடுகளையும் செய்ய ஒரு தர்க்க வாயிலுக்கு அதிக மின்னோட்டம் தேவையில்லை. இதற்கு குறைந்த மின்னோட்டத்தில் ஒரு மின்னழுத்த நிலை (5 வி அல்லது 0 வி) போதுமானது.

அனைத்து வகையான தர்க்க வாயில்களும் முதன்மையாக பெருக்கியில் கட்டமைக்கப்பட்டதை ஆதரிக்கின்றன, இதனால் வெளியீடு உள்ளீட்டு சமிக்ஞைகளை சார்ந்து இருக்காது. தொடரில் இரண்டு தர்க்க “NOT” வாயில்களை நாம் அடுக்கினால், வெளியீட்டு முனையில் உள்ளீடாக அதே சமிக்ஞை துருவமுனைப்பைப் பெறுகிறோம், ஆனால் ஒப்பீட்டளவில் அதிக மின்னோட்டத்துடன். வேறுவிதமாகக் கூறினால், டிஜிட்டல் இடையகம் ஒரு டிஜிட்டல் பெருக்கி போல செயல்படுகிறது.

டிஜிட்டல் பஃபர் சமிக்ஞை ஜெனரேட்டர் நிலைகள் மற்றும் இயக்கி நிலைகளுக்கு இடையில் ஒரு தனிமைப்படுத்தும் கட்டமாகப் பயன்படுத்தப்படலாம், மேலும் இது ஒரு சுற்றுவட்டத்தை இன்னொருவரிடமிருந்து பாதிக்கும் மின்மறுப்பைத் தடுக்க உதவுகிறது.

டிஜிட்டல் பஃபர் அதிக தற்போதைய திறனை வழங்க முடியும், இது சுவிட்ச் டிரான்சிஸ்டர்களை மிகவும் திறமையாக ஓட்டுவதற்குப் பயன்படுத்தலாம்.

டிஜிட்டல் இடையக அதிக பெருக்கத்தை வழங்குகிறது, இது 'விசிறி-அவுட்' திறன் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.

டிஜிட்டல் இடையக விசிறி வெளியேற்றும் திறன்:

டிஜிட்டல் இடையக விசிறி அவுட்

ரசிகர்-வெளியே : டிஜிட்டல் பஃபர் (அல்லது ஏதேனும் டிஜிட்டல் ஐசிக்கள்) மூலம் இணையாக இயக்கக்கூடிய லாஜிக் கேட்ஸ் அல்லது டிஜிட்டல் ஐசிகளின் எண்ணிக்கை என விசிறி-அவுட் வரையறுக்கப்படுகிறது.

ஒரு பொதுவான டிஜிட்டல் இடையகமானது 10 இல் விசிறி-அவுட்டைக் கொண்டுள்ளது, அதாவது டிஜிட்டல் இடையகம் 10 டிஜிட்டல் ஐ.சி.க்களை இணையாக இயக்க முடியும்.

FAN-IN : மின்விசிறி என்பது டிஜிட்டல் லாஜிக் கேட் அல்லது டிஜிட்டல் ஐசியால் ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய டிஜிட்டல் உள்ளீடுகளின் எண்ணிக்கை.

மேலே உள்ள திட்டத்தில் டிஜிட்டல் இடையகத்திற்கு 1 இன் விசிறி உள்ளது, அதாவது ஒரு உள்ளீடு. ஒரு ‘2-உள்ளீடு’ தர்க்கம் “AND” வாயில் இரண்டு மற்றும் பலவற்றின் விசிறி-இன் உள்ளது.

மேலே உள்ள திட்டத்திலிருந்து ஒரு இடையகம் மூன்று வெவ்வேறு தர்க்க வாயில்களின் 3 உள்ளீடுகளுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது.

மேலேயுள்ள சுற்றுவட்டத்தில் இடையகத்தின் இடத்தில் ஒரு கம்பி துண்டுகளை நாம் இணைத்தால், உள்ளீட்டு சமிக்ஞை போதுமான மின்னோட்டத்துடன் இருக்கக்கூடாது மற்றும் வாயில்கள் முழுவதும் மின்னழுத்தம் வீழ்ச்சியடையக்கூடும், மேலும் சிக்னலைக் கூட அடையாளம் காணமுடியாது.

எனவே முடிவில் டிஜிட்டல் இடையகமானது அதிக தற்போதைய வெளியீட்டைக் கொண்ட டிஜிட்டல் சிக்னலைப் பெருக்கப் பயன்படுகிறது.

முத்தரப்பு இடையக

டிஜிட்டல் இடையக என்ன செய்கிறது, அது ஏன் மின்னணு சுற்றுகளில் உள்ளது என்பதை இப்போது அறிவோம். இந்த இடையகங்களுக்கு “உயர்” மற்றும் “குறைந்த” ஆகிய இரண்டு நிலைகள் உள்ளன. “ட்ரை-ஸ்டேட் பஃபர்” என்று அழைக்கப்படும் மற்றொரு வகை இடையகம் உள்ளது.

இந்த இடையகத்திற்கு “பின்னை இயக்கு” ​​எனப்படும் கூடுதல் முள் உள்ளது. செயலாக்க முள் பயன்படுத்தி மின்னணு முறையில் உள்ளீட்டிலிருந்து வெளியீட்டை இணைக்கலாம் அல்லது துண்டிக்கலாம்.

ஒரு சாதாரண இடையகத்தைப் போலவே, இது டிஜிட்டல் பெருக்கியாக செயல்படுகிறது மற்றும் உள்ளீட்டு சமிக்ஞையைப் போலவே வெளியீட்டு சமிக்ஞையையும் தருகிறது, ஒரே வித்தியாசம் என்னவென்றால், வெளியீட்டை மின்னணு முறையில் இணைக்க முடியும் மற்றும் செயல்படுத்தப்பட்ட முள் மூலம் துண்டிக்க முடியும்.

எனவே மூன்றாவது நிலை அறிமுகப்படுத்தப்பட்டுள்ளது, இதில் வெளியீடு “உயர்” அல்லது “குறைந்த” அல்ல, ஆனால் திறந்த சுற்று நிலை அல்லது வெளியீட்டில் அதிக மின்மறுப்பு மற்றும் உள்ளீட்டு சமிக்ஞைகளுக்கு பதிலளிக்காது. இந்த நிலை “HIGH-Z” அல்லது “HI-Z” என குறிப்பிடப்படுகிறது.

இடையக ட்ரிஸ்டேட்

மேலே உள்ளவை முத்தரப்பு இடையகத்தின் சமமான சுற்று ஆகும். செயலாக்க முள் உள்ளீட்டிலிருந்து வெளியீட்டை இணைக்க அல்லது துண்டிக்க முடியும்.

ட்ரை-ஸ்டேட் பஃப்பரில் நான்கு வகைகள் உள்ளன:
“செயலில்“ உயர் ”முத்தரப்பு இடையக
• செயலில் “குறைந்த” முத்தரப்பு இடையக
“செயலில்“ உயர் ”தலைகீழ் முத்தரப்பு இடையக
“செயலில்“ குறைந்த ”தலைகீழ் முத்தரப்பு இடையக
அவை ஒவ்வொன்றையும் தொடர்ச்சியாக பார்ப்போம்.

செயலில் “உயர்” முத்தரப்பு இடையக

டிஜிட்டல் இடையக செயலில் உயர் நிலை

செயலில் உள்ள “உயர்” முத்தரப்பு இடையகத்தில் (எடுத்துக்காட்டாக: 74LS241) நாம் “HIGH” அல்லது “1” அல்லது செயல்படுத்தும் முள் நேர்மறை சமிக்ஞையைப் பயன்படுத்தும்போது வெளியீட்டு முள் உள்ளீட்டு முள் உடன் இணைக்கப்படும்.

செயல்படுத்தப்பட்ட முள் “குறைந்த” அல்லது “0” அல்லது எதிர்மறை சமிக்ஞையைப் பயன்படுத்தினால், வெளியீடு உள்ளீட்டிலிருந்து துண்டிக்கப்பட்டு “HI-Z” நிலைக்குச் செல்கிறது, அங்கு வெளியீடு உள்ளீட்டிற்கு பதிலளிக்காது மற்றும் வெளியீடு திறந்த சுற்று நிலையில் இருக்கும்.

செயலில் “குறைந்த” முத்தரப்பு இடையக

குறைந்த முக்கோண நிலை

செயலாக்க முனையில் “குறைந்த” அல்லது “0” அல்லது எதிர்மறை சமிக்ஞையைப் பயன்படுத்தும்போது வெளியீடு உள்ளீட்டுடன் இணைக்கப்படும்.
முள் இயக்க “HIGH” அல்லது “1” அல்லது நேர்மறை சமிக்ஞையைப் பயன்படுத்தினால், வெளியீடு உள்ளீட்டிலிருந்து துண்டிக்கப்பட்டு வெளியீடு “HI-Z” நிலை / திறந்த சுற்று நிலையில் இருக்கும்.

உண்மை அட்டவணை:

செயலில் “உயர்” தலைகீழ் முத்தரப்பு இடையக

செயலில் உள்ள “உயர்” தலைகீழ் முத்தரப்பு இடையகத்தில் (எடுத்துக்காட்டு: 74LS240), கேட் தர்க்கம் “NOT” வாயிலாக செயல்படுகிறது, ஆனால், செயலாக்க முள் கொண்டு.

செயல்படுத்தப்பட்ட உள்ளீட்டில் “உயர்” அல்லது “1” அல்லது நேர்மறை சமிக்ஞையைப் பயன்படுத்தினால், கேட் செயல்படுத்தப்பட்டு வழக்கமான தர்க்கம் “NOT” வாயிலாக செயல்படுகிறது, அங்கு அதன் வெளியீடு தலைகீழ் / உள்ளீட்டின் நிரப்பு.
செயல்படுத்தப்பட்ட முள் “குறைந்த” அல்லது “0” அல்லது எதிர்மறை சமிக்ஞையைப் பயன்படுத்தினால், வெளியீடு “HI-Z” அல்லது திறந்த சுற்று நிலையில் இருக்கும்.

உண்மை அட்டவணை:

செயலில் “குறைந்த” தலைகீழ் முத்தரப்பு இடையக:

டிஜிட்டல் இடையக செயலில் குறைந்த நிலை

செயலில் “குறைந்த” தலைகீழ் முத்தரப்பு இடையகத்தில், கேட் தர்க்கம் “இல்லை” வாயிலாக செயல்படுகிறது, ஆனால், முள் இயக்கவும்.

முள் இயக்க “குறைந்த” அல்லது “0” அல்லது எதிர்மறை சமிக்ஞையைப் பயன்படுத்தினால், கேட் செயல்படுத்துகிறது மற்றும் வழக்கமான தர்க்கம் “NOT” கேட் போல வேலை செய்கிறது.
முள் இயக்க “HIGH” அல்லது “1” அல்லது நேர்மறை சமிக்ஞையைப் பயன்படுத்தினால், வெளியீட்டு முள் “HI-Z” நிலை / திறந்த சுற்று நிலையில் இருக்கும்.

உண்மை அட்டவணை:

முத்தரப்பு இடையக கட்டுப்பாடு:

மேலே இருந்து நாம் ஒரு இடையக டிஜிட்டல் பெருக்கத்தை வழங்க முடியும் மற்றும் முத்தரப்பு இடையகங்கள் அதன் வெளியீட்டை உள்ளீட்டிலிருந்து முற்றிலும் துண்டித்து திறந்த சுற்று நிலையை கொடுக்க முடியும் என்பதைக் கண்டோம்.

இந்த பிரிவில், முத்தரப்பு இடையகத்தின் பயன்பாடு மற்றும் தரவு தொடர்புகளை திறம்பட நிர்வகிக்க டிஜிட்டல் சுற்றுகளில் எவ்வாறு பயன்படுத்தப்படுகிறது என்பதைப் பற்றி அறிந்து கொள்வோம்.

டிஜிட்டல் சுற்றுகளில் நாம் ஒரு தரவு பஸ் / கம்பிகளை தரவைக் கொண்டு செல்வதைக் காணலாம், அவை வயரிங் நெரிசலைக் குறைக்க / பிசிபி தடயங்களைக் குறைக்க மற்றும் உற்பத்தி செலவைக் குறைக்க ஒரே பஸ்ஸில் அனைத்து வகையான தரவுகளையும் கொண்டு செல்கின்றன.

பஸ்ஸின் ஒவ்வொரு முனையிலும், பல தர்க்க சாதனங்கள், நுண்செயலிகள் மற்றும் மைக்ரோகண்ட்ரோலர்கள் இணைக்கப்பட்டுள்ளன, அவை ஒருவருக்கொருவர் ஒரே நேரத்தில் தொடர்பு கொள்ள முயற்சிக்கின்றன, அவை சர்ச்சை என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

பஸ்ஸில் உள்ள சில சாதனங்கள் “உயர்” மற்றும் சில சாதனங்கள் ஒரே நேரத்தில் “குறைந்த” ஓட்டும்போது குறுகிய சுற்றுக்கு காரணமாகிறது மற்றும் ஒரு சுற்றுக்கு சேதம் ஏற்படுகிறது.

முத்தரப்பு இடையகமானது அத்தகைய சர்ச்சையைத் தவிர்க்கலாம் மற்றும் ஒரு பஸ் வழியாக தரவை சரியாக அனுப்பலாம் மற்றும் பெறலாம்.

முத்தரப்பு இடையக தரவு பஸ் கட்டுப்பாடு:

தரவு பஸ்ஸில் தர்க்க சாதனங்கள், நுண்செயலிகள் மற்றும் மைக்ரோகண்ட்ரோலர்களை ஒருவருக்கொருவர் தனிமைப்படுத்த ட்ரை-ஸ்டேட் பஃபர் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு டிகோடர் பஸ் வழியாக தரவை அனுப்ப ஒரு முத்தரப்பு பஃப்பர்களை மட்டுமே அனுமதிக்கும்.

“A” தரவு தொகுப்பு ஒரு மைக்ரோகண்ட்ரோலருடன் இணைக்கப்பட்டிருந்தால், தரவு “B” ஐ ஒரு நுண்செயலியாகவும், தரவு “C” ஐ சில தர்க்க சுற்றுகளுக்கு அமைக்கவும்.

மேலே உள்ள திட்டத்தில் அனைத்து இடையகங்களும் செயலில் உயர் முத்தரப்பு இடையகமாகும்.

டிகோடர் ENA “HIGH” ஐ அமைக்கும் போது “A” தரவு தொகுப்பு இயக்கப்பட்டிருக்கும், இப்போது மைக்ரோகண்ட்ரோலர் பஸ் வழியாக தரவை அனுப்ப முடியும்.

'பி' மற்றும் 'சி' ஆகிய இரண்டு தரவுத் தொகுப்புகள் 'எச்ஐ-இசட்' அல்லது மிக உயர்ந்த மின்மறுப்பு நிலையில் உள்ளன, இது பஸ்ஸிலிருந்து நுண்செயலி மற்றும் தருக்க சுற்றுகளை மின்சாரம் தனிமைப்படுத்துகிறது, இது தற்போது மைக்ரோகண்ட்ரோலரால் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

டிகோடர் ENB “HIGH” ஐ அமைக்கும் போது “B” தரவு தொகுப்பு பஸ் வழியாக தரவை அனுப்ப முடியும் மற்றும் மீதமுள்ள தரவு தொகுப்புகள் “A” மற்றும் “C” ஆகியவை பஸ்ஸிலிருந்து “HI-Z” நிலையில் தனிமைப்படுத்தப்படுகின்றன. இதேபோல், தரவு தொகுப்பு “சி” இயக்கப்பட்டிருக்கும் போது.

தரவு பஸ் ஒரு குறிப்பிட்ட நேரத்தில் “A” அல்லது “B” அல்லது “C” ஐ அமைக்கும் எவராலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

இரண்டு முத்தரப்பு இடையகங்களை இணையாகவும் எதிர் திசையிலும் இணைப்பதன் மூலம் நாம் இரட்டை (இரு திசை) தகவல்தொடர்புகளையும் நிறுவ முடியும். இயக்கும் ஊசிகளை திசைக் கட்டுப்பாட்டாகப் பயன்படுத்தலாம். இதுபோன்ற பயன்பாடுகளுக்கு ஐசி 74245 ஐப் பயன்படுத்தலாம்.

டிஜிட்டல் இடையகங்கள் மற்றும் முத்தரப்பு இடையகங்களின் பொதுவாக கிடைக்கக்கூடிய பட்டியல் இங்கே:

L 74LS07 ஹெக்ஸ் அல்லாத தலைகீழ் இடையக
L 74LS17 ஹெக்ஸ் பஃபர் / டிரைவர்
L 74LS244 ஆக்டல் பஃபர் / லைன் டிரைவர்
L 74LS245 ஆக்டல் இரு-திசை இடையகம்
40 சிடி 4050 ஹெக்ஸ் அல்லாத தலைகீழ் இடையக
• CD4503 ஹெக்ஸ் ட்ரை-ஸ்டேட் பஃபர்
• HEF40244 ட்ரை-ஸ்டேட் ஆக்டல் பஃபர்

இது டிஜிட்டல் இடையகங்கள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன, அவற்றின் பல்வேறு டிஜிட்டல் உள்ளமைவுகள் பற்றிய எங்கள் விவாதத்தை முடிக்கிறது, இது விவரங்களை நன்கு புரிந்துகொள்ள உங்களுக்கு உதவியது என்று நம்புகிறேன். உங்களிடம் மேலும் ஏதேனும் கேள்விகள் அல்லது பரிந்துரைகள் இருந்தால், தயவுசெய்து உங்கள் கேள்விகளை கருத்துப் பிரிவில் தெரிவிக்கவும், விரைவான பதிலைப் பெறலாம்.




முந்தைய: லாஜிக் கேட்ஸ் எவ்வாறு செயல்படுகிறது அடுத்து: வரைபடங்கள் மற்றும் சூத்திரங்களுடன் புல்-அப் மற்றும் புல்-டவுன் மின்தடைகளைப் புரிந்துகொள்வது