Neste artigo, aprendemos como usar as portas NAND do IV 4093 ou qualquer outro IC semelhante que consista em portas NAND.
Sobre IC 4093
O IC 4093 pode não ter especificações e atributos complicados, mas propõe muitos utilitários úteis. Consiste em alguns blocos fundamentais que podem ser configurados de acordo com as preferências pessoais e usados para inúmeras aplicações diferentes.
Externamente, o IC 4093 parece um tipo de IC de linha dupla bastante comum.
Consiste em 14 pinos e possui quatro blocos CMOS embutidos internamente em seu pacote.
Esses blocos são chamados de portas, aqui são chamados de portas NAND.
Entender e usar as portas NAND do IC 4093 é simples e não há nada complicado nessas portas.
Você pode imaginá-los como um componente eletrônico com algumas entradas e uma única saída, bem como um transistor, mas esses portões estão embutidos dentro de um pacote e não são componentes individuais como transistores.
No entanto, as portas explicadas acima são totalmente diferentes com suas características em comparação com dispositivos lineares como transistores.
As portas são feitas simplesmente para produzir conjuntos especificados de tensões de saída em resposta a conjuntos específicos de comandos de tensão de entrada.
Considere uma única porta NAND que terá duas entradas e uma única saída.
Forneça uma tensão positiva para ambas as entradas; você obtém uma tensão negativa no pino de saída.
Aplique tensões negativas ou de terra em ambas as entradas e você obterá uma tensão positiva na saída.
A aplicação de níveis de tensão opostos nos pinos de entrada não produz efeito na saída e permanece positiva com sua tensão.
A informação nos fala sobre a propriedade lógica da porta que é para uma porta NAND, e geralmente é dada na forma de tabelas-verdade.
É importante observar que as entradas devem sempre ser aplicadas com níveis de tensão definidos e não podem ser deixadas abertas.
Classificação Máxima Absoluta
As classificações a seguir indicam os valores máximo e mínimo que não devem ser excedidos durante o uso do IC 4093, em nenhuma circunstância, para evitar danos permanentes ao IC
- VDD Tensão de alimentação no pino 14 = -0,5 a +22V
- Veu Tensão de entrada DC = -0,5 a VDD + 0,5
- eueu Corrente de entrada CC = ±10 mA
- Dissipação de energia PD por pacote = 200 mW
- Dissipação de potência PD por transistor de saída = 100 mW
- Toperação Temperatura de operação -55 a +125°C
- Tstg Temperatura de armazenamento -65 a +150
Como usar
O IC 4093 pode ser usado dependendo das funções da tabela verdade e do funcionamento das saídas da porta em resposta às lógicas de entrada da porta ou tensões.
O pino de saída pode ser normalmente usado para acionar o próximo estágio em um circuito eletrônico, porém não carrega nenhuma criticidade e não danificará o IC se deixado aberto.
No entanto, a tensão aplicada às entradas das portas nunca deve exceder a tensão de alimentação do CI que, por sua vez, deve estar dentro da faixa especificada, normalmente entre 2 a 15 volts.
Os níveis de tensão indefinidos de acordo com as portas CMOS estão entre 0,75 e 2,5 volts. Qualquer coisa acima de 2,5 é considerada lógica 1 ou lógica alta e qualquer coisa abaixo de 0,75 é considerada lógica 0 ou lógica baixa.
O que é o gatilho Schmitt
Embora o funcionamento do IC 4093 seja exatamente o mesmo de qualquer porta NAND comum, e mesmo os números da tabela verdade sejam exatamente idênticos, ainda assim o IC 4093 é chamado de gatilho schmitt. Por quê?
É porque, a resposta de saída do portão IC 4093 a um sinal de entrada é atrasada com um pequeno atraso de tempo, o que garante que a saída nunca seja influenciada por variações acidentais ou perdidas do sinal de entrada, em vez disso, a resposta de saída é criada apenas para sinais de entrada genuínos. Esta função ocorre devido ao atributo de efeito de histerese interno do IC.
Por exemplo, suponha que um pulso momentâneo muito curto seja aplicado à entrada da porta, que pode estar próximo ao limite de um nível de pulso lógico de entrada genuíno.
Esses pulsos serão ignorados pelas portas de disparo schmitt 4093, pois o pequeno atraso na resposta de saída fará com que a porta espere até que o sinal seja detectado acima dos limites corretos. Nesta situação, a saída do portão permanecerá estável e inalterada.
O status de saída da porta mudará de estado somente quando um pulso de entrada genuíno for detectado, que permanece consistentemente alto ou baixo, para a margem de atraso de histerese da porta.
Circuito de Aplicação
Um circuito de pisca-pisca de LED duplo simples é mostrado acima usando um único IC 4093. Os LEDs piscarão alternadamente, e a velocidade de piscamento ou a frequência podem ser ajustadas através do potenciômetro P1.
O R2 e R3 dependerão do número de LEDs usados e da tensão de alimentação. Estes podem ser definidos usando a seguinte fórmula:
R = tensão de alimentação – tensão direta total do LED / corrente do LED
para um único LED padrão, a tensão direta pode ser assumida como 3,3 V, para 2 em série, isso será 6,6 e assim por diante.
Efeito de LED de corrida pequeno
Um pequeno e compacto efeito de LED em execução pode ser gerado usando um único 4093 IC, conforme mostrado na figura a seguir.
Os LEDs conectados aparecerão como perseguindo um após o outro em um círculo, cuja velocidade dependerá dos capacitores C1, C2, C3 e dos resistores R1, R2, R3.
Você pode aumentar ou diminuir esses componentes para ajustar a frequência de funcionamento dos LEDs.
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FONTE
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