Bölüm 6 Multiplexer ve Demultiplexer

Transkript

1 Bölüm 6 Multiplexer ve Demultiplexer DENEY 6- Multiplexer Devreleri DENEYİN AMACI. Multiplexer ın çalışma prensiplerini anlamak. 2. Lojik kapıları ve TTL tümdevre kullanarak multiplexer gerçekleştirmek. GENEL BİLGİLER Multiplexer (MUX), çok sayıda girişten birini seçip çıkışa gönderen lojik bir devredir. Çoklu girişlerden biri, seçme girişleri tarafından seçilir ve tek çıkışa gönderilir. Seçme girişlerinin sayısı multiplexer ın kapasitesini belirler. Örneğin tek seçme girişine sahip multiplexer, 2 den e multiplexer olarak adlandırılır ve bir seçme girişi, sadece iki giriş arasında seçim yapabilir. Üç seçme girişli bir MUX, 3 seçme girişi, 8 girişten (2 3 =8) bir çıkış seçebileceği için, 8 den e multiplexer olarak adlandırılır. MUX, bir çok giriş arasından bir çıkış seçtiği için, aynı zamanda Veri Seçici olarak da adlandırılır. F (CBA)=Σ(,, 2, 6, 7) gibi lojik fonksiyonlar, multiplexer kullanılarak kolaylıkla gerçekleştirilebilir. F fonksiyonu,,, 2, 6, 7 durumlarından, C B +CB+C A çarpımlar toplamı ifadesini üretir. Şekil 6-- deki 4 ten e MUX kullanılarak, çıkış, A, B seçme girişleri ve C tarafından belirlenir. CBA=,,,, olduğunda F çıkışı, diğer durumlarda ise olur. I I I2 I3 C C C C C Şekil 6-- İki NOT kapısı ile oluşturulan RS mandal (latch) 6-

2 KULLANILACAK ELEMANLAR. KL-22 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneği 2. KL-264 Kombinasyonel Lojik Devre Deney Modülü (4) DENEYİN YAPILIŞI A. Lojik Kapılar ile 2 den e Multiplexer Gerçekleştirmek. Şekil 6--2 yardımıyla gereken bağlantıları yapın. +5VDC sabit güç kaynağını, KL-264 modülüne bağlayın. Şekil 6--2 Bağlantı diyagramı (KL-264 blok e) 2. A,B girişlerini SW,SW veri anahtarlarına; C seçme girişini SW2 ye ve F3 çıkışını L Lojik Göstergesine bağlayın. 3. Tablo 6-- deki giriş dizilerini takip edin ve F3 ün durumlarını kaydedin. C= iken, çıkışı hangi giriş (A yada B) belirlemektedir? C= iken, çıkışı hangi giriş (A yada B) belirlemektedir? 6-2

3 C B A F3 Tablo 6-- B. Multiplexer Kullanarak Fonksiyon Oluşturmak. Şekil 6--3 yardımıyla gereken bağlantıları yapın. +5VDC sabit güç kaynağını, KL-264 modülüne bağlayın. Şekil 6--3 Bağlantı diyagramı (KL-264 blok f) 2. U6 (745) yı kullanarak aşağıdaki fonksiyonu oluşturun. F (D, C, B, A) = Σ(, 2, 4, 5, 7, 8,,, 5) 6-3

4 Şekil 6--3 teki bağlantı diyagramı yardımıyla gerekli bağlantıları yapın. D,C, B ve A girişleri 6 olası varyasyona sahipken, 745 sadece 8 varyasyona sahip olduğu için, D, veri girişi olarak kullanılacaktır. 4. D,C, B ve A girişlerini sırasıyla SW3,SW2,SW ve SW veri anahtarlarına ve Y çıkışını, L LojikGöstergesine bağlayın. Tablo 6--2 deki giriş dizilerini takip edin ve çıkış durumlarını kaydedin. D C B A Y Tablo 6--2 C. TTL Tümdevre ile 8 den e Multiplexer Gerçekleştirmek. Şekil 6--4 yardımıyla gereken bağlantıları yapın. +5VDC sabit güç kaynağını, KL-264 modülüne bağlayın.

5 Şekil 6--4 Bağlantı diyagramı (KL-264 blok f) (U6) in özellikleri için veri sayfalarına bakılabilir. CBA= iken, D daki veri Y çıkışına gönderilir. CBA= iken, D2 deki veri Y çıkışına gönderilir. CBA= iken, D7 deki veri Y çıkışına gönderilir. Tümdevre, sadece STROBE= iken uygun şekilde çalışacaktır. STROBE= iken Y, kalacaktır. 3. D~D7 girişlerini, D~D7 veri anahtarlarına; C, B, A girişlerini, SW2, SW, SW veri anahtarlarına bağlayın. STROBE ucunu, SW3 veri anahtarına bağlayın. Y ve F çıkışlarını, sırasıyla L ve L Lojik Göstergelerine bağlayın. SW3 ü konumuna getirin. Tablo 6--3 teki giriş dizilerini takip edin ve D~D7 yi değiştirin ve çıkış durumlarını kaydedin. Y çıkışının, D~D7 girişlerinden hangisine bağlı olduğunu belirleyin. C B A Y F Tablo

6 DENEY 6-2 Demultiplexer Devreleri DENEYİN AMACI. Demultiplexer devrelerinin çalışma prensiplerini anlamak. 2. CMOS tümdevreleri ve lojik kapıları kullanarak demultiplexer elde etmek. GENEL BİLGİLER Demultiplexer (DMUX), temelde multiplexer ın tam tersi bir lojik devredir. DMUX, tek girişe ve birden çok çıkışa sahiptir. Giriş, seçme girişleri sayesinde, çoklu çıkışlardan birine bağlanır. Demultiplexer, Veri Dağıtıcı veya Veri Yönlendirici olarak da adlandırılır. Şekil 6-2- Demultiplexer Üç seçme girişi A, B ve C düşük seviye durumundayken (CBA=), D girişindeki veri numaralı çıkışa gönderilir. CBA= iken, giriş 2 numaralı çıkışa gönderilir. Seçme girişlerinin ortak durumu, çıkış verisinin konumunu belirler. CBA= iken, giriş son çıkışa (7 numaralı) gönderilir. Multiplexer ve demultiplexer birleştirilerek, iletim hatlarının verimliliğini arttıran, uzun mesafe iletim sistemleri kurulabilir. Şekil 5-2-(b) de, 6 giriş, 6 çıkış ve 4 seçme girişli bir MUX-DMUX kombinasyonal devresi gösterilmiştir. 6-6

7 KULLANILACAK ELEMANLAR. KL-22 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneği 2. KL-264 Kombinasyonel Lojik Devre deney Modülü (4) DENEYİN YAPILIŞI A. Lojik Kapılar ile 2 den e Multiplexer Gerçekleştirmek. Şekil yardımıyla gereken bağlantıları yapın. +5VDC sabit güç kaynağını, KL-264 modülüne bağlayın. Şekil Bağlantı diyagramı (KL-264 blok e) 2. A girişini, SW veri anahtarına; C seçme girişini SW3 anahtarına bağlayın. F ve F2 yi sırasıyla, L ve L Lojik Göstergelerine bağlayın. 3. C yi a getirin ve A yı değiştirerek F ve F2 çıkışlarını gözleyin. 4. C yi e getirin ve A yı değiştirerek F ve F2 çıkışlarını gözleyin. 6-7

8 B. Multiplexer Kullanarak Fonksiyon Oluşturmak. Şekil yardımıyla gereken bağlantıları yapın. +5VDC sabit güç kaynağını, KL-264 modülüne bağlayın. Deneyde U2 (45) kullanılacaktır. Şekil Bağlantı diyagramı (KL-264 blok b) 2. E ve D yi sırasıyla D ve D veri anahtarlarına bağlayın. A girişini SW a, B yi SW e ve C yi SW2 ye bağlayın. Y~Y7 çıkışlarını sırasıyla, L~L7 Lojik Göstergelerine bağlayın. 3. D yi a getirin, --- giriş dizisini Ortak E ye uygulayın ve Y~Y7 çıkışlarını gözleyin. Giriş dizisi uygulanınca, çıkışlar değişiyor mu? D yi e getirin, --- giriş dizisini Ortak E ye uygulayın ve Y~Y7 çıkışlarını gözleyin. Giriş dizisi uygulanınca, çıkışlar değişiyor mu? D nin hangi durumu çıkışları değiştirmektedir? 4. D yi a getirin. E için aynı diziyi (---) kullanarak, A,B ve C için, Tablo 6-2- de verilen diziyi takip edin. Çıokış durumlarını kaydedin. 6-8

9 C B A Y Y Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Tablo

10 DENEY 6-3 Analog Multiplexer/Demultiplexer Devreleri DENEYİN AMACI. Analog multiplexer ve demultiplexer ın karakteristiklerini anlamak. 2. CMOS analog anahtarın karakteristiklerini ölçmek. GENEL BİLGİLER TTL kapılarla gerçekleştirilmiş multiplexer ve demultiplexer lar sadece tek yönde veri iletebilirken, CMOS kapılarla gerçekleştirilenler iki yönde veri iletebilirler. Diğer bir ifadeyle, CMOS multiplexer/demultiplexer devrelerinin giriş ve çıkışları birbirlerinin yerine geçebilir. CD466 gibi CMOS kapıların karakteristikleri, bu kapıların analog bir anahtar olarak kullanılmalarını mümkün kılar. Bir CMOS analog anahtarın sembolü ve eşdeğer devresi sırasıyla Şekil 6-3-(a) ve (b) de gösterilmiştir. (a) Sembol Şekil 6-3- CMOS analog anahtar devresi (b) Eşdeğer devre Şekil 6-3-(a) da, A ve B arasında bir anahtar bulunduğu görülmektedir. Bu anahtar, A ve B den biri giriş olarak kullanılırken, diğerinin çıkış olmasını sağlayarak, iki yönlü veri iletimine imkan tanır. Şekil de, iki yönlü analog/dijital veri iletimi gerçekleştirebilen bir CMOS tümdevresi gösterilmiştir. 6-

11 Şekil İki yönlü veri iletimi KULLANILACAK ELEMANLAR. KL-22 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneği 2. KL-264 Kombinasyonel Lojik Devre deney Modülü (4) 3. Osiloskop DENEYİN YAPILIŞI. Şekil teki devre ve Şekil teki bağlantı diyagramı yardımıyla gerekli bağlantıları yapın. KL-22 Düzeneğindeki +5, -5 ve +2 VDC sabit güç kaynaklarını, KL-264 modülüne bağlayın. Şekil Analog anahtar 6-

12 Şekil Bağlantı diyagramı (KL-264 blok c) Şekil Bağlantı diyagramı (KL-264 blok d) 2. Şekil teki F5 çıkışını, Şekil teki G2 kontrol girişine bağlayın. Şekil teki devre, analog anahtar SWC nin, ON yada OFF durumunda çalışmasını kontrol etmek için kullanılır. CNTL= iken, F5=+5V ve SWC anahtarı kapalı olur. CNTL= iken, F5=-5V ve SWC anahtarı açık olur. 3. Fonksiyon Üretecini kullanarak, B girişine 6Hz, 5V PP lik bir sinüzoidal işaret uygulayın. 4. CNTL yi +2V a bağlayın ( ). B girişindeki (VB) ve F2 çıkışındaki (VF2) gerilim dalga şekillerini ölçün ve Şekil ya kaydedin. 6-2

13 Şekil Ölçülen VB ve VF2 dalga şekilleri 5. Aşağıdaki denklemi kullanarak anahtar direncini (R g ) hesaplayın. KΩ VB VF2 = (Rg + K Ω) + KΩ VB=, VF2=, R g =R on = Ω 6. CNTL yi toprağa bağlayın ( ). VB ve VF2 yi ölçün. 5. adımı tekrarlayın. VB=, VF2=, R g =R on = Ω 7. Ölçülen R on ile veri sayfalarında 466 için verilen teorik R on u karşılaştırın. Ölçülen R on = Ω Teorik R on = Ω Fark = Ω 8. F2 ve R5 arasındaki bağlantı klipsini kaldırın. R5 i B ucuna bağlayın. Bu durumda B çıkış, F2 ise giriş olarak kullanılır. 9. Fonksiyon Üretecini kullanarak, F2 girişine 6Hz, 5V PP lik bir sinüzoidal işaret uygulayın. Aşağıdaki koşullar altında, VB çıkış gerilimini ölçün ve kaydedin. CNTL=, G2= -5V, VB= CNTL=, G2= +5V, VB= 6-3

14 . Şekil deki bağlantı diyagramı yardımıyla gerekli bağlantıları yapın. G2 yi, SW veri anahtarına bağlayın. Fonksiyon Üretecini kullanarak, B girişine 6Hz, 5V PP lik bir sinüzoidal işaret uygulayın. Aşağıdaki koşullar altında, F2 çıkış gerilimini ölçün. SW = G2 = iken, VF2= SW = G2 = iken, VF2=. Fonksiyon Üretecini kullanarak, B girişine KHz, 5V PP lik bir sinüzoidal işaret uygulayın. Aşağıdaki koşullar altında, F2 çıkış gerilimini ölçün. SW = G2 = iken, VF2= SW = G2 = iken, VF2= Şekil Bağlantı diyagramı (KL-264 blok c) 6-4