TP1 Logique combinatoire

Travaux pratiques d’électronique numérique
TP1 Logique combinatoire.
I Opérateurs logiques.
-1- Vérifier le fonctionnement de chaque porte logique d’un des deux circuits suivants en
relevant expérimentalement sa table de vérité.
E1 E2
S
E1
E2
E1 E2
S
S
E1 E2
S
-2- Que se passe t-il si l’une des entrées n’est pas connectée ?
-3- Câbler et tester à l’aide de portes Nand la fonction Non : S = !E, proposer deux méthodes
différentes.
-1-
J-L Riquier
Travaux pratiques d’électronique numérique
II Caractéristique de transfert statique.
-1- Relever la caractéristique de transfert statique Vs = F (Ve) de cet inverseur pour VDD =
5v et pour VDD= 2V., on utilisera pour ce relevé l’oscilloscope en mode XY, un générateur
triangle 100Hz et une alimentation 5v entre VDD et Vss
Pour tracer la caractéristique de transfert en mode xy on procède ainsi :
Câblage de la plaque sans le composant et réglages.
Vérifier le mode de couplage (cc) et la sonde (x1) sur le menu CH1 et CH2.
Régler les calibres tension sur un volt par division.
Choisir le mode xy dans le menu Display.
Amener le point 0 en coordonnées (1,1)en bas à gauche.
Placer la tension Ventrée sur la voie 1 (voie x).Ne pas se tromper de sortie sur le
générateur et vérifié que les atténuateurs soit hors fonction.
Régler le trait entre 0 et 5volts (5 divisions sur le calibre 1V/div), en agissant sur les
réglages d’amplitude et d’offset du générateur.
Câbler et vérifier l’alimentation 5 volts.
Insérer le circuit dans le support maintenant que tout est réglé et pas avant.
Placer la tension Vsortie sur la voie 2 (y).
Valider le résultat obtenu.
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Travaux pratiques d’électronique numérique
III Mesure du temps de propagation d’une porte.
1)
2)
3)
4)
Justifier la forme du signal à mesurer.
Mesurer la fréquence du signal.
Calculer le temps de propagation moyen d’une porte. tpd=( tphl+tplh)/2
Vérifier que ce temps correspond à ce que l’on trouve dans la documentation
technique du circuit CD4011...
http://www.datasheetcatalog.org/datasheets/208/108647_DS.pdf
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J-L Riquier
Travaux pratiques d’électronique numérique
TP2 Logique combinatoire
1) Câbler et tester à l’aide de portes Nand la fonction ET : S = E1* E2
2) Câbler et tester à l’aide de portes Nand la fonction OU : S = E1 + E2
3) Câbler et tester à l’aide de portes Nand la fonction ou exclusif S= E1 #E2
II Additionneur.
On souhaite synthétiser un additionneur dont les entrées sont les bit An ,Bn et la
retenue de rang inférieur Rn-1, les sorties sont Sn (LSB) et Rn (MSB).
1)
An
Bn
Rn-1
Rn
Sn
2) Etablir les expressions de Sn et de Rn en fonction des entrées...
3) Montrer que cette fonction est réalisable avec 2 portes Xor (CD4030) et 3 portes Nand
(CD4011).
4) Etablir le schéma structurel.
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Travaux pratiques d’électronique numérique
5) Câbler le montage et vérifier son fonctionnement.
(Avant d’effectuer le câblage dessiner le plan du câblage)
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Travaux pratiques d’électronique numérique
TP3 Logique combinatoire et séquentielle.
.
Compteur asynchrone.
1) Appliquer un signal TTL de 1 Khz sur CK et relever en synchronisme CK et sortie.
2) Mesurer la fréquence du signal sortie et déterminer la fonction réalisée.
3) Comment faut il câbler ces deux fonctions pour obtenir les combinaisons binaires 7 6 5
4 3 2 1 0 sur Sortie 2, Sortie 1 et CK1, on utilise l’horloge TTL appliquée sur la
première bascule (BIT1) comme LSB, la sortie de la deuxième bascule (BIT2) sera le
MSB.
4) Etablir le plan de câblage du décompteur
5) Réaliser le câblage.
6) Relever les chronogrammes de BIT2, et de BIT1 synchrone avec CK1.
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Travaux pratiques d’électronique numérique
(Avant d’effectuer le câblage dessiner le plan du câblage)
Compteur synchrone
1 synthétiser cabler et tester un compteur synchrone 2 bit réalisé avec des bascules D.
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J-L Riquier
Travaux pratiques d’électronique numérique
TP4 Logique combinatoire et séquentielle.
Bascule JK.
1) Définir une méthode permettant de valider rapidement la table de vérité du circuit
CD4027B en dessinant le schéma du montage de test et en précisant le mode
opératoire.
2) Valider le fonctionnement des bascules en effectuant le test précédemment décrit.
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Travaux pratiques d’électronique numérique
Compteurs.
1) Proposer le schéma d’un compteur synchrone 2 bit utilisant deux bascules JK.
2) Câbler le montage et relever les chronogrammes des différents signaux en
synchronisme avec l’horloge.
3) En vous inspirant de l’application présentée ci-dessous câbler un compteur asynchrone
deux bit.
4) Relever les chronogrammes des différents signaux en synchronisme avec l’horloge.
5) Comparer ces résultats avec ceux du montage précédant.
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J-L Riquier
Travaux pratiques d’électronique numérique
Puissance consommée par une porte.
1) Observer l’image du courant dans la porte au moment des commutations.
2) Calculer l’énergie consommée par la porte à chaque commutation.
3) En déduire que la puissance consommée est proportionnelle à la fréquence de travail.
Vdd
&
VeTTL
Image du courant
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