** บทความและโครงงานนี้เป็นความคิดเห็นของผู้เขียนเอง ซึ่งผู้อ่านไม่จำเป็นต้องเห็นด้วยเสมอไปครับ
หาก มีข้อเสนอแนะ หรือพบข้อความใดๆ ผิก กรุณาแจ้งมายังผู้เขียนด้วยครับ จะได้ทำการแก้ไขข้อมุลให้
ถูกต้อง ครับ
กลับหน้าหลัก บทความ
 

รู้จักกับไอซีดิจิตอล

>| รู้จักกับไอซีดิจิตอล
>| สัญญาณดิจิตอล (digital Singal)
>| ไอซีดิจิตอลประเภท TTL
>| ไอซีดิจิตอลประเภท CMOS
>| เกตภายในไอซี
มาทำความรู้จักกับไอซีดิจิตอล (digital)กันก่อนครับ
ไอซีดิจิตอล เป็น ไอซีที่ทำงานได้กับสัญญาณดิจิตอล โดยภายในตัวไอซีดิจิตอลเองจะประกอบด้วยเกตพื้นฐานหลายตัว โดยตัวของไอซีประเภทนี้จะเป็นไอซีแบบตีนตะขาบหรือตัวถังแบบดิฟ(DIP) หรือมีตัวถังแบบอื่นด้วยเช่นแบบ soic เป็นต้น ในที่นี้จะขอกล่าวถึงตัวถังแบบตีนตะขาบครับเพราะเป็นตัวถังที่เรานิยมนำมาใช้งาน ใช้ทดลองเรียนรู้ ตัวถังดังกล่าวจะมีตำแหน่งขาเรียงลำดับ จากตำแหน่งขาที่ 1 ไปจนถึงลำดับขาสุดท้าย (ดูจากภาพประกอบ) โดยทั่วแล้ว ตัวถังดังกล่าวจะมีรอบบากตรงส่วนหัวเพื่อแสดงตำแหน่งอยู่แล้ว และขาที่อยู่ทางด้าน ซ้ายมือ จะเป็นตำแหน่งขาที่ 1 และจะไล่เรียงลำดับไปเรื่อยๆจนถึงตำแหน่งขาสุดท้ายซึ่งจะอยู่ด้านขวามือของรอยบาก ไอซีดิติตอลจะมีจำนวนขาไม่เท่ากันขึ้นอยู่กับเบอร์นั้นๆ โดยทั่วไปจะมีตั้งแต่ 14 , 16 , 18 , 20 เป็นต้น

สัญญาณดิจิตอล (digital Singal)
สัญญาณดิจิตอลเป็นสัญญาณที่ประกอบด้วยสัญญาณ เพียง 2 สะถานะ คือ สูง-ต่ำ หรือ High-low หรือ เราอาจเขียนด้วย เลข 1 และ 0 ดังนั้นในบทความต่อๆไปในเรื่องของดิจิตอลหากกว่าถึงสัญญาณดิจิตอลจะเขียนแทนด้วย 1 และ 0 ครับ
flash
สัญญาณที่จะเข้าและออกจากไอซีดิจิตอลจะต้องเป็นสัญญาณดิจิตอลเท่านั้น

flash
เปรียบเทียบสัญญาณ 0 กับ 1

สัญญาณดิจิตอลจะมีระดับแรงดันในการทำงานแต่ต่างกันไป โดยทั่วไปสัญญาณที่เป็น 0 จะมีแรงดันที่ 0 โวลต์ และ สัญญาณ ที่เป็น 1 จะมีแรงดันที่ 5 โวลต์ (เทียบกับ IC TTL) แต่ระดับการทำงานนี้อาจแตกต่างกันตามประเภทของไอซีดิจิตอล



ไอซีดิจิตอลประเภท TTL
TTL มาจาก Transistor Transistor Login เป็นไอซีที่โครงสร้างภายในจะเป็นวงจรรวมโดยผลิตมาจาก ทรานซิสเตอร์ผลิตออกมาครั้งแรกในปี ค.ศ. 1965 โดยบริษัท Texas Insnstrument และต่อมาได้มีบริษัทอื่นๆผลิตขึ้นตาม และจึงมีความจำเป็นต้องมีมาตราฐานแบบเดียวกันคือสามารถใช้ทดแทนกันได้ ไอซี TTL จะมี code โดยใช้ตัวเลข 4-5 หลัก แต่ 2 หลักแรกจะนำด้วย 74 และ 2 หลักต่อไปจะบอกถึงฟังก์ชันการทำงานในปัจจุบัน ไอซี TTL ยังแบ่งกลุ่มย่อยออกเป็นหลายชนิดคือ

ไอซี TTL จะใช้ไฟเลี้ยงวงจรที่ระดับแรงดัน +5V และระดับสัญญาณ ขาเข้า และ ขาออก คือ 0V และ 5V ด้วยเช่นเดียวกัน

TTL และ CMOS 74 .ใช้แหล่งจ่าย 5V ส่วน CMOS 40สามารถใช้แหล่งจ่ายได้ 5 - 12V หรือมากว่า



ไอซีดิจิตอลประเภท CMOS
CMOS มาจาก Complememtary Metal Oxide Semiconductor เป็น ไอซีที่มีโครงสร้างภายในเป็นวงจรรวมโดยผลิต จากทรานซิสเตอร์แบบ N-MOS และ P-MOS โดยมีข้อดีคือสูญเสียกำลังงานต่ำ ทรานซิสเตอร์แบบMOSจะถูกใช้ในการสร้างวงจรรวม ขนาดใหญ่ และมีความเร็วในการทำงานเร็วมาก เช่น ในการสร้างอุปกรณ์ไมโครโปรเซสเซอร์ และ หน่วยความจำ ซึ่งจัดเป็นวงจรรวมประเภท VLSI
ไอซีซีมอสจะแบ่งกลุ่มย่อยคือ 74HC xx เป็น High-speed CMOS Logic
74HCT xx เป็น High-speed CMOS /TTL interface
74Cxx เป็น CMOS Logic

ไอซี CMOS กลุ่ม 74 จะใช้ไฟเลี้ยงวงจรที่ระดับแรงดัน +5V และระดับสัญญาณ ขาเข้า และ ขาออก คือ 0V และ 5V ด้วยเช่นเดียวกัน ( กลุ่ม 40 จะใช้ระดับแรงดันไปเลี้ยงสูงถึง15V)

40xx หรือ 14xxx เช่น 4009 ไอซีซีมอสประเภทนี้ รับความนิยมอย่างมาก กินไฟน้อย และสามารถทำงานที่ระดับแรงดันสูงถึง 15 โวลต์ได้ แต่มีข้อเสียคือทำงานช้ากว่าแบบ TTL (จึงผลิตซีมอสความถี่สูงขึ้นมาแทนคือ 74HC ) ดังนั้น เราจึงเห็นชุดคิทส่วนใหม่นิยมใช้ไอซีซีมอสกลุ่ม 40 กันมากเพราะสามารถใช้ไฟเลี่ยงจากถ่าน 9V ได้อย่างสบาย



เกตภายในไอซี
ภายในไอซีทั้ง TTL และ CMOS จะมีเกตที่สร้างจากทรานซิสเตอร์ถูกบรรจุอยู่ภายในซึ่งจะมีทั้งเกตมาตราฐาน เกตพิเศษแล้วแต่คุณสมบัติของตัว ไอซีนั้นๆ
เกตที่สำคัญพื้นฐานคือ
AND gate OR gate Inverter gate
NAND gate NOR gate
Exclusive-OR gate
Exclusive-N OR gate
// เกตแบบต่างๆจะกล่าวถึงในหัวข้อ เกตแบบต่างๆและตารางความจริง //



ตัวอย่างเบอร์ไอซี
74LS02 , Quad 2-input NOR Gate
74LS10 , Triple 3-Input NAND Gate
74HC04 , Hex Inverter
74HC373 , Octal D Latch
4001 , Quad 3 Input NOR Gate
4081 , Quad 2 Input AND Gate
4042 , Quad D-Latch
4512 , 8 Channel Data Selector
ข้อมูลชื่อและชนิดดูได้จากบทความ ชนิดการใช้งาน IC TTL 74LS และ CMOS 40


เขียนเมื่อ 2 มี.ค. 2554