Las compuertas lógicas CD40xx y SN74xx no funcionan correctamente

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Hace unas semanas me metí en la lógica digital y pensé que compraría algunos circuitos integrados lógicos. Sin embargo, en lugar de hacer una investigación real sobre cuáles son buenos y cuáles son malos, compré el que tenía más en stock en mouser.com, que resultó ser estos:

  • CD4093BE, una puerta NAND.
  • SN74HC86NE4, una puerta XOR.
  • CD4071BE, una puerta OR.
  • CD4081BE, una puerta AND

Sin embargo, parece que ninguno de ellos funciona. Algunos de ellos simplemente no producen salida, y algunos ignoran la entrada completamente y siempre dan salida 1. También parecen causar conexiones defectuosas o algo así, ya que cuando se usan, el empujón más ligero podría hacer que deje de funcionar. Estoy seguro de que estoy usando los pines correctos para entrada y salida. Sé que también estoy en el rango de voltajes correctos (usando una batería de 9V). Me he dado cuenta de que todos ellos usan "desencadenantes de Schmitt", pero ni siquiera estoy seguro de lo que eso significa (una vez más, fui estúpido y no hice mi investigación).

    
pregunta undo_all

3 respuestas

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Bien, comencemos con lo que deberías haber comprado.

Es mejor (en mi opinión) comenzar con la serie 74, ya que son menos propensas a la estática que la serie 4000. El subconjunto de HC es la "norma" en la actualidad a menos que tenga requisitos específicos. Por lo tanto, algunos buenos para comenzar con:

  • 74HC00 - Puertas Quad NAND (4 puertas NAND de 2 entradas)
  • 74HC04 - Inversor hexagonal (6 puertas NO)
  • 74HC08 - Quad AND gates (4 gates AND 2 puertas)
  • 74HC32 - Quad OR gates (4 gates OR de 2 entradas)
  • 74HC73: flip flop doble J-K
  • 74HC79 - Pestillo doble tipo D

Otros útiles para tener alrededor:

  • 74HC138: decodificador de 3 a 8 líneas
  • 74HC245 - Transceptor de bus octal con salidas de tres estados
  • 74HC585: registro de desplazamiento de 8 bits con cierres de salida

Ahora, ¿por qué no está trabajando el tuyo? Bueno, es altamente improbable que todos estén muertos a menos que usted tenga muy mala suerte, o estuviera haciendo electrónica con el gato sentado en su regazo. Por lo tanto, debe ser la forma en que los estás conectando.

Como no muestra cómo se está cableando, tendré que intentarlo en la oscuridad.

Mi conjetura es que faltan 2 cosas importantes en su circuito (aunque esto es solo una conjetura):

  1. Condensadores de desacoplamiento. Todos los pines \ $ V_ {CC} \ $ deben tener un condensador de 100 nF a tierra.
  2. Las resistencias pullup / pulldown en las entradas: solo el cableado de un pin de entrada a \ $ V_ {CC} \ $ a través de un botón no funcionará.
respondido por el Majenko
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Todas estas partes son CMOS, lo que significa que tienen entradas de impedancia muy alta.

Todas las entradas no utilizadas DEBEN estar conectadas a Vcc (alimentación) o a tierra, de lo contrario, pueden flotar a un estado "tal vez", y hacer que la parte consuma una corriente excesiva.

Además, las entradas utilizadas deben conectarse a la alimentación o a tierra según el nivel de entrada que desee.

Como se mencionó en un comentario, la familia 74HC tiene un Vcc máximo de 6 voltios. La serie 4000 debería estar bien con 12 voltios o más: obtenga las hojas de datos de las piezas que está utilizando para verificar los valores máximos de voltaje, los valores de corriente de salida, etc.

    
respondido por el Peter Bennett
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  1. Al trabajar con CMOS, debes nunca dejar que alguna entradas floten. Si no se están utilizando, deben estar atados al riel positivo o al suelo.

  2. Para probar la funcionalidad de las compuertas, realmente no necesita preocuparse por un nivel de voltaje particular más que para considerar el riel positivo como un "1" lógico y un "0" lógico. Eso significa, por ejemplo, que si quieres ver si tu 4081 está funcionando, haces una tabla de verdad, como esta:

     A  B  Y
    ---------
     0  0  0
     0  1  0
     1  0  0
     1  1  1
    

donde "A" y "B" son las entradas a una de las puertas y "Y" es la salida de la misma puerta. Luego, ejecute la compuerta conectando A y B a 0V (tierra) y examinando la salida Y, que debería ser 0V.

A continuación, realiza un ciclo de las entradas a través de todas sus permutaciones posibles, que deberían producir 0V en la salida hasta que llegue a una donde A y B son ambas de 1, (9v) y la salida debe ir a 9V. Si todo sale según lo planeado, entonces esa puerta es buena y puede pasar a la siguiente.

Tenga en cuenta que las puertas que no se están probando deben tener sus entradas atadas a 9V o 0V.

El único chip que ha mencionado con las entradas de activación de Schmitt es el 4093, y lo que hace el activador de Schmitt es proporcionar una entrada con hyseresis, lo que significa que, si tiene un chip funcionando con una fuente de 9V, el umbral para que una entrada detecte un "1" en el camino hasta 9V podría estar a 5V, mientras que un "0" en el camino de regreso desde haber estado en "1" podría estar en 4V.

Lee las hojas de datos ...

    
respondido por el EM Fields

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