User manual

Dotykový spínač
V tomto experimentu plní brána funkci invertoru s otevřeným vstupem. Vstup odpor přepínače
vykazuje impedanci 100 kΩ a může být ovládán běžným dotykem prstu. Vykazuje také ochranu
proti elektrostatickému výboji. Výstupní stav obvodu nelze předem definovat, vzhledem k tomu,
že má velmi vysokou impedanci. Pokud je vstupní napětí nad poloviční hodnotou maximálního
provozního napětí (4,5 V), je vstup vyhodnocen jako stav 1. Pakliže je hodnota napětí nižší než
poloviční, dojde k vyhodnocení stavu jako 0. Ve skutečnosti existuje také střední, vstupní napětí,
kde je výstup rovněž ve střední oblasti provozního napětí. Obvod pak funguje obdobně jako
analogové zesilovače.
Tyto podmínky a stav obvodu mohou být narušeny, vzhledem k tomu, že IC obvod vyžaduje
o něco vyšší proudové hodnoty. Nedefinované vstupní podmínky mohou také ovlivnit funkci digitálního
obvodu. Vyhněte se proto použití otevřených vstupů. V tomto experimentu bude demonstrováno,
jak se bude chovat obvod s otevřenými stupy.
Mnohdy pouze nepatrný kontakt prstu může znamenat změnu stavu a funkce obvodu.
Lidské tělo vykazuje určitý potenciál z důvodu nízko kapacitní vazby s okolními zdroji střídavého
napětí. Na výstupu proto uvidíte rychle blikající diodu s frekvencí přibližně 50 Hz. Uvolnění tlačítka
pak způsobí, že poslední stav bude po určitou dobu uchován.
Základní funkce hradla NAND
V našem experimentu se projeví základní funkce NAND. Logická funkce „AND“ (A) s následnou
změnou. Pro funkci „AND“ platí: Pouze pokud jsou vstupy 1 a 2 otevřené, dojde k otevření výstupu.
Stejně tak funkce NAND znamená: Budou-li vstupy 1 a 2 otevřené, bude výstup uzavřený.
Vstup 1
Vstup 2
Výstup
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0
Obvod využívá 2 rezistory o hodnotě 100 kΩ pro dosažení stavu „0“. Tlačítka mohou být použita
pro přepínání mezi jednotlivými stavy. V tomto případě bude oranžová LED svítit v klidovém stavu.
Pokud však dojde ke stisknutí obou tlačítek, dioda zhasne.
Hradlo AND „A“
Dalším působením funkce invertoru se může hradlo NAND změnit v obvod AND. Platí proto pravidlo:
Pokud jsou obě tlačítka vypnutá, bude LED svítit.
Vstup 1
Vstup 2
Výstup
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1