TECHNOLOGIE DES CIRCUITS INTEGRES LOGIQUES
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1ère GE LGT Condorcet Système de validation des billets S.N.C.F. (TECHNOLOGIE DES CIRCUITS INTEGRES LOGIQUES) TECHNOLOGIE DES CIRCUITS INTEGRES LOGIQUES I - REFERENCE (CODE DE DESIGNATION) Il existe principalement deux types de références pour les circuits intégrés logiques. I - 1/ PREMIER TYPE DE REFERENCE Sur la carte de l’objet technique «LE COMPOSTEUR SNCF», on va examiner le premier type de référence de circuits intégrés logiques. Remarque : Dans ce paragraphe il faut vous reporter aux extraits de documentation technique mis à votre disposition. 1) Sur le schéma structurel de l’OT «LE COMPOSTEUR SNCF», identifier les différents circuits logiques que vous connaissez en les entourant. 2) Classer dans le tableau les différents circuits logiques selon leur fonction. (Utiliser la nomenclature des composants pour relever la référence de chaque circuit et la fiche de synthèse sur la norme de représentation des portes logiques pour relever la fonction de chaque circuit). Index Référence Fonction …………………………... …………………… ………………….. …………………………... …………………… ………………… ………………………….. …………………… ………………… ………………………….. …………………… ………………… ………………………….. …………………… ………………… 3) Surligner la partie de la référence commune entre les circuits de ce tableau. 4) Selon quel critère a t’on classé les circuits ? ………………………………………………………………………………… 5) Que représente donc la partie non surlignée de la référence ? ………………………………………………………………………………… 1 1ère GE LGT Condorcet Système de validation des billets S.N.C.F. (TECHNOLOGIE DES CIRCUITS INTEGRES LOGIQUES) 6) Surligner la différence que vous observez entre ces deux références : SN74HCT08 SN54HCT08 7) Sur la documentation technique du SN74HCT08 ; SN54HCT08 surligner le paragraphe qui traite de la différence entre les circuits SN74HCT08 et SN54HCT08. 8) Énoncer cette différence : ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 9) Rechercher sur la documentation technique des circuits : M54HCT32, M74HC27, SN74ALS27, SN54ALS27, SN5432, SN7432, les noms des fabricants. ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 10) Regrouper dans le tableau qui suit les circuits appartenant à un même fabricant. Nom du fabricant Références des circuits ……………………………….. ……………………………… ……………………………… ……………………………… ……………………………… ……………………………… ……………………………… ……………………………… ……………………………… ……………………………… 11) Dans un même groupe colorer les préfixes communs aux différentes références. 12) Que désigne ce préfixe ? …………………………………………………………………………………… 13) Sur la documentation technique du SN74ALS27, identifier la différence entre les circuits SN74ALS27N et SN74ALS27FK. …………………………………………………………………………………… 2 1ère GE LGT Condorcet Système de validation des billets S.N.C.F. (TECHNOLOGIE DES CIRCUITS INTEGRES LOGIQUES) 14) En utilisant les indications précédentes, décrire les différentes parties de ce type de référence. Pour ce type de référence nous avons : SN 74 ALS 32 N I - 2/ DEUXIEME TYPE DE REFERENCE Pour ce type de référence nous avons : HEF 40 11 B P *B: 3 1ère GE LGT Condorcet Système de validation des billets S.N.C.F. (TECHNOLOGIE DES CIRCUITS INTEGRES LOGIQUES) II - CLASSIFICATION DES CIRCUITS INTEGRES LOGIQUES La famille : …………………………………………………………….. ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… La série : ……………………………………………………………... ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… II - 1 LES FAMILLES DE CIRCUITS INTEGRES LOGIQUES Les circuits logiques peuvent être catégorisés selon le type du principal composant électronique que l’on trouve dans le circuit. Il existe principalement deux grandes familles de circuits logiques. II- 1 – 1 La famille logique T.T.L C’est l’une des familles les plus utilisées. On la désigne par les initiales T.T.L ( Elle utilise des transistors bipolaires) Le tableau suivant énumère chacune des séries T.T.L accompagnée du préfixe figurant sur la référence du circuit intégré. Séries TTL TTL standard TTL faible consommation TTL Schottky TTL Schottky faible consommation TTL Schottky avancée TTL Schottky avancée faible consommation 4 Préfixe Pas d’indication L S LS AS ALS 1ère GE LGT Condorcet Système de validation des billets S.N.C.F. (TECHNOLOGIE DES CIRCUITS INTEGRES LOGIQUES) II –1 - 2 La famille logique CMOS Dans la famille CMOS, qui utilise des transistors dits MOS, il y a aussi plusieurs séries. Le tableau suivant énumère de la même manière que précédemment chacune des séries CMOS. Série CMOS CMOS à porte métallique CMOS à porte métallique, brochage compatible TTL Porte de silicium, rapide Porte de silicium rapide, électriquement compatible TTL Préfixe 40 ou 140 C HC HCT II –2 CARACTERISTIQUES D’UNE SERIE LOGIQUE : Pour bien saisir la signification des caractéristiques d’une série logique, nous allons prendre comme exemple le circuit intégré U6, qui appartient à la fonction secondaire FS21. 15) En utilisant la nomenclature du composteur SNCF, Donner la référence du circuit U6. ………………………………………………………………………………………………… 16) Donner alors le code et le non du fabricant de ce circuit, le N° du circuit et sa fonction, ainsi que la gamme de température d’utilisation. ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Rappel sur les états logiques et les niveaux de tensions En logique positive: L’état logique 1 correspond au ………de tension……… L’état logique 0 correspond au ………de tension ……… ……………………………………………………………………………………. 17) Identifier la différence entre la référence du circuit U6 et la référence du circuit SN7420N. ………………………………………………………………………………………………… 18) A quoi correspond cette différence ? ………………………………………………………………………………………………… 5 1ère GE LGT Condorcet Système de validation des billets S.N.C.F. (TECHNOLOGIE DES CIRCUITS INTEGRES LOGIQUES) Remarque : Il faut se reporter à la documentation technique du SN7420N pour identifier les différentes rubriques où se trouvent les informations dont vous avez besoin pour répondre aux questions Vous devez surligner ces informations, au fur et à mesure, sur la documentation technique. Sur la documentation technique O signifie Output (sortie) H signifie High(haut) I signifie Input(entrée) L signifie Low (bas) CC :indice relatif à la tension et le courant d’alimentation pour la famille TTL. 19) Quel est le type et le nombre de broches du boîtier SN7420N ? …………………………………………………………………………………… Dans toutes les séries, les boîtiers les plus courants sont : a) Les boîtiers DIL : - Ce sont les boîtiers les plus fréquemment rencontrés aujourd’hui. - Ils ont de 8 à 64 connections, réparties en deux lignes. - Ils peuvent soit êtres soudés soit, mis sur des supports (pour faciliter l’échange lors d’une panne). b) Les boîtiers plats : Ce type de boîtier, de très faible épaisseur, soudé sur un circuit imprimé, est utilisé chaque fois qu’il existe un problème d’encombrement ou de poids. c) Repérage des broches : …………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………….…………. …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………….. 6 1ère GE LGT Condorcet Système de validation des billets S.N.C.F. (TECHNOLOGIE DES CIRCUITS INTEGRES LOGIQUES) 20) Rechercher sur la documentation la tension d’alimentation nominale VCC du circuit. ……………………………………………………………………………………. La tension d’alimentation nominale……………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… 21) Quelle est la tension maximale d’alimentation du circuit ? …………………………………………………………………………………… La tension maximale d’alimentation ……………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………… 22) Quelles sont les valeurs nominales des courants d’alimentation consommées par le circuit à l’état haut et à l’état bas ? …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… 23) Calculer le courant moyen d’alimentation consommé par le circuit. …………………………………………………………………………………… 24) Calculer la puissance moyenne consommée par le circuit. …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… 7 1ère GE LGT Condorcet Système de validation des billets S.N.C.F. (TECHNOLOGIE DES CIRCUITS INTEGRES LOGIQUES) La puissance dissipée par un circuit intégrée est le produit : …………………………………………………………………………………………….. le courant d’alimentation qui est fourni par le générateur délivrant la tension d’alimentation peut dépendre de l’état du circuit, il est défini par : Le courant lorsque la sortie ……………………………………………………………… Le courant lorsque la sortie ………………………………………….…………………… 25) En utilisant les définitions des indices (O, H, I, L), relever sur la documentation technique les paramètres suivants : Commencer par définir les variables littérales associées aux différents paramètres. -Tension minimum d’entrée au niveau haut …………………………… -Tension maximum d’entrée au niveau bas. …………………………… -Tension minimum de sortie au niveau haut …………………………… -Tension maximum de sortie au niveau bas. …………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Remarque : Une caractéristique importante des circuits logiques est la caractéristique de transfert, c’est à dire la relation entre la tension de sortie VO et la tension d’entrée VI. 26) Afin de déterminer la caractéristique de transfert du circuit SN7420N, On considère le câblage suivant de l’une des portes du circuit SN7420N, donner l’équation logique de cette porte sachant que : a : variable logique associée à la tension d’entrée VI. b : variable logique associée à la tension de sortie VO. VI (a) VO (b) & 8 1ère GE LGT Condorcet Système de validation des billets S.N.C.F. (TECHNOLOGIE DES CIRCUITS INTEGRES LOGIQUES) …………………………………………………………………………………… ……………………………………………... VO VI ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 27) Relever sur la documentation technique du SN7420N, les temps de propagation type nécessaire à une porte du circuit pour passer de l’état haut à l’état bas et inversement. …………………………………………………………………………………… 28) Calculer le temps de propagation moyen …………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………. 9 1ère GE LGT Condorcet Système de validation des billets S.N.C.F. (TECHNOLOGIE DES CIRCUITS INTEGRES LOGIQUES) Un signal logique qui traverse un circuit subit toujours un retard. Deux retards de propagation sont définis par : …………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………… Exemple : ………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………. 10
