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Q3(p). Utiliser une résistance variable de 200Ω pour R (voir le guide de TP pour son
utilisation). A l’aide d’un petit tournevis, faire varier cette résistance, décrire et expliquer l’effet
produit sur le signal de sortie.
II) Etude d’une porte logique
Remarque importante
Les circuits intégrés doivent être alimentés par une tension continue. Ici ils seront alimentés
en 5V (qui correspondra alors au niveau logique 1). C’est la première chose à faire avant
d’utiliser les portes logiques qu’ils contiennent.
II.1) Principale propriété d’une porte logique
Une porte logique est prévue pour fonctionner avec des niveaux logiques "0" ou "1". Mais
que se passe-t-il quand on leur applique en entrée une tension analogique, comprise entre 0V et
5V ? La réponse est que la sortie de la porte va basculer d’un niveau à l’autre.
Pour cette question on utilisera une porte NON-ET (NAND) à deux entrées (d’un circuit
intégré 74HC00 qui en contient quatre). On reliera les deux entrées de la porte entre elles par un
petit fil.
Q4(p). Appliquer à l’entrée d’une porte NON-ET une tension continue dont on peut ajuster la
valeur (par exemple à l’aide d’un des 2 blocs d’alimentation disponibles). Faire varier cette
tension de 0 à 5V, relever une dizaine de points de mesure (choisis surtout dans la zone de
transition de vs), pour représenter la caractéristique de transfert vs=f(ve) de cette porte.
Interpréter cette courbe.
II.2) Différences entre les familles CMOS et TTL
Il existe deux grandes familles de circuits intégrés : la famille TTL et la famille CMOS,
toutes deux toujours étudiés dans l’industrie, même si l’utilisation de la famille CMOS a
tendance à se généraliser. Nous allons étudier quelques différences de caractéristiques entre ces
deux familles.
Les principales différences sont :
• des seuils d’entrée différents : entre deux circuits différents de la même famille, les
seuils d’entrée ne seront pas tout à fait les mêmes, mais en moyenne ceux de la famille
TTL seront plus faibles que ceux de la famille CMOS.
• la consommation d’énergie : les circuits de la famille TTL consomment plus d’énergie
que ceux de la famille CMOS (ce qui représente un inconvénient, par exemple pour les
systèmes portables) ; c’est l’objet de la question qui suit.
Q5(p). Garder le montage de la question précédente et insérer l’ampèremètre continu à aiguille
entre la patte d’alimentation du circuit intégré et le bloc d’alimentation. Relever la valeur de
l’intensité. Répéter la même opération pour le circuit TTL 74LS00 (le brochage est le même) et
comparer les résultats. Conclure.