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Faculdade de Engenharia de Sorocaba 1 LISTA DE FIGURAS Fig. 2.1 - Circuito interno de uma NE.......................................... 04 Fig. 2.2 - Níveis de tensão de operação de entrada.................... 05 Fig. 2.3 - Níveis de tensão de operação de saída...................... 05 Fig. 4.1 - Circuito para medição de tensão................................ 06 Fig. 4.2 - Circuito para medição de corrente de entrada................. 06 Fig. 4.3 - Circuito para medição de corrente de saída.................... 07 Fig. 5.1 - Forma de onda do sinal de entrada e de saída............... 08 Faculdade de Engenharia de Sorocaba 2 LISTA DE TABELAS Tabela 5.1 - Dados obtidos..................................................... 08 Faculdade de Engenharia de Sorocaba 3 SUMÁRIO 1. Objetivo ...................................................................................... 04 2. Introdução .................................................................................. 04 3. Materiais utilizados ..................................................................... 05 4. Procedimento experimental ......................................................... 06 5. Análise de dados ......................................................................... 08 6. Conclusão .................................................................................. 08 Bibliografia ................................................................................. 09 Faculdade de Engenharia de Sorocaba 4 1. OBJETIVO Levantar a curva de entrada e de saída de uma porta lógica TTL; Verificar os parâmetros de tensão e corrente de entrada e saída de uma porta lógica TTL. 2. INTRODUÇÃO O Transistor-Transistor Logic (TTL) é uma designação para circuitos digitais que trabalham em 5V e utilizam transistores bipolares em sua construção. A família TTL é derivada de uma família mais antiga: DTL, Lógica Transistor Diodo. A figura 2.1 mostra o circuito interno de uma porta NE de 3 entradas. Figura 2.1 – Circuito interno de uma NE Pode-se encontrar os circuitos TTL em duas séries comerciais. A primeira é de uso padrão e começa com o número 74xxx, onde o x pode ser uma soma de letras e números. A outra série é de uso militar e inicia com os número 54xxx, esta série pode trabalhar em uma ampla faixa de temperaturas. A série 54xxx pode trabalhar em uma faixa de temperatura que vai de -55°C a 125°C. Já a série 74xxx trabalha em uma faixa de temperatura mais estreita, 0°C até 70°C. A tensão de alimentação se restringe a 5VDC, tendo uma faixa de tensão correspondente aos níveis lógicos 0 e 1. A figura 2.2 mostra as faixas de tensão correspondentes aos níveis lógicos de entrada de um circuito integrado da família TTL. Faculdade de Engenharia de Sorocaba 5 Figura 2.2 – Níveis de tensão de operação de entrada Pode-se observar na figura 2.2 que existe uma faixa de tensão entre 0,8V e 2V na qual o componente TTL não reconhece os níveis lógicos 0 e 1, devendo ser evitada em projetos de circuitos digitais. A figura 2.3 mostra as faixas de tensão correspondentes aos níveis lógicos de saída de um circuito integrado da família TTL. Figura 2.3 – Níveis de tensão de operação de saída 3. MATERIAIS UTILIZADOS 1 Circuito integrado 7400 (ou 74LS00); 1 Multímetro digital com 2 cabos banana-jacaré; 1 Osciloscópio com 2 pontas de prova; 1 Resistor de 330Ω; 1 Potenciômetro de 4,7KΩ; 10 Fios (para uso em matriz de contatos); Faculdade de Engenharia de Sorocaba 6 1 Chave de borne; Datasheet sn7400. 4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 1. Alimentar o circuito integrado 7400 com 5VDC e verificar o funcionamento de uma porta lógica NAND; 2. Montar o circuito da figura 4.1 para verificação das faixas de tensão de entrada e saída; Figura 4.1 – Circuito para medição de tensão 3. Ajustar o gerador de rampas com uma frequência de 100Hz e verificar as formas de onda no osciloscópio; 4. Anotar as formas de onda da tensão de entrada e de saída da porta lógica e os valores dos patamares dessas tensões; 5. Montar o circuito da figura 4.2 para verificação dos parâmetros elétricos de entrada da porta lógica; Figura 4.2 – Circuito para medição de corrente de entrada 6. Girar o potenciômetro para que a entrada da porta lógica tenha nível lógico “0”; Faculdade de Engenharia de Sorocaba 7 7. Com o osciloscópio, medir a tensão na entrada da porta lógica e ajustar o potenciômetro até VIL(máx.). Medir a corrente IIL e compare com a corrente IIL(máx.) especificada; 8. Girar o potenciômetro para que a entrada da porta lógica tenha nível lógico “1”. 9. Com o osciloscópio, medir a tensão na entrada da porta lógica e ajustar o potenciômetro até VIH(mín.). Medir a corrente IIH e comparar com a corrente IIH(máx.) especificada. 10. Montar o circuito da figura 4.3 para a verificação dos parâmetros elétricos de saída da porta lógica. A chave CH é utilizada para fornecer o nível lógico desejado na saída. Figura 4.3 – Circuito para medição de corrente de saída 11. Colocar a chave CH em nível lógico “1”. 12. Com o amperímetro, medir a corrente de saída da porta lógica e ajustar o potenciômetro até IOL (máx.). Medir a tensão VOL e comparar com a tensão VOL (máx.) especificada; 13. Colocar a chave CH em nível lógico “0”; 14. Com o amperímetro, medir a corrente de saída da porta lógica e ajustar o potenciômetro até IOH (máx.). Medir a tensão VOH e comparar com a tensão VOH (mín.) especificada; 15. Comparar todos os resultados obtidos com os parâmetros teóricos e concluir se o componente utilizado está dentro das especificações dadas pelo fabricante. Faculdade de Engenharia de Sorocaba 8 5. ANÁLISE DE DADOS A tabela 5.1 mostra os dados obtidos neste experimento. Tabela 5.1 – Dados obtidos Dados obtidos Prático Teórico IIL (VIL=0,8V) -705 uA -1,6 mA (Máx.) IIH (VIH=2V) 5,2 uA 20 uA (Máx.) IOL (Máx.) 14,3 mA 16 mA VOL (Máx.) 200 mV 400 mV IOH (Máx.) 400 uA 400 uA VOH (Mín.) 3,59 V 2,4 V (Mín.) A forma de onda do sinal de entrada e de saída com os valores de tensão é mostrada na figura 5.1. Figura 5.1 – Forma de onda do sinal de entrada e de saída Todos os dados obtidos estão dentro dos limites especificados pelo fabricante. 6. CONCLUSÃO Pode-se concluir através desse experimento que os parametros elétricos fornecidos pelo fabricante devem ser respeitados quando se deseja fazer um projeto com circuitos digitais. Pode-se levantar os valores dos sinais de entrada e saída Faculdade de Engenharia de Sorocaba 9 reais de uma porta lógica 7400 (NAND) e se eles enquadram nas especificações do fabricante. BIBLIOGRAFIA Araujo, R.W. ; Ávila, S.C.; Tecnologia TTL - http://www.eletrica.ufpr.br/piazza/materiais/Rodrigo&Samuel.pdf
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