6 сигналу інвертор робить негативний вихідний сигнал і навпаки, аз позитивного фронту вхідного сигналу - негативний фронт вихідного сигналу.
Таблиця 1.1 – Таблиця істинності інвертора
Вхід
Вихід
0
1
1
0
Ще одне важливе застосування інвертора - буферизація сигналу (з
інверсією), тобто збільшення навантажувальної здатності сигналу. Це буває потрібно в тому випадку, коли якийсь сигнал треба подати на багато входів, а вихідний струм джерела сигналу недостатній.
Тепер розглянемо логічні елементи, що реалізують функції логічного множення та логічного додавання. Відтак, на рисунку 1.2 а показано умовне графічне зображення логічного елементу І, а на рис. 1.2. б – логічного елементу АБО. а) б) Рис. 1.2. Графічне позначення логічних елементів: а) Логічне І Логічне АБО
Дуже часто зазначені логічні елементи комплексуються із інвертором, таким чином утворюючи логічні елементи із інвертованим вихідним сигналом.
Ці елементи показані на риса) б) Рис. 1.3. Графічне позначення логічних елементів: а) Логічне І-НІ; б)Логічне АБО-НІ І
АБО
АБО-НІ
І-НІ

7
Таблиця істинності для таких елементів буде виглядати наступним чином (Табл. 1.2.):
Таблиця 1.2. Таблиця істинності логічних елементів АБО, І та їх інверсних похідних
Вх.1
Вх.2
АБО
АБО-НІ
І
І-НІ
0
0 0
1 0
1
0
1 1
0 0
1
1
0 1
0 0
1
1
1 1
0 1
0 Треба зазначити, що входи у таких елементів взаємозамінні і абсолютно рівноправні.
Комбінуючи базові логічні елементи можна утворити схеми з новими властивостями. Атому у цьому комп’ютерному практикумі необхідно розглянути ще два елементи, які хоча не є базовими проте їх використання також набуло широкого застосування. Це виключне АБО та виключне АБО-
НІ (XOR та XNOR). Утворення таких елементів як комбінації базових елементів розглянемо у наступному комп’ютерному практикумі.
Позначення та таблиця істинності приведені на рис. 1.4. та табл. 1.3. відповідно. Рис. 1.4. Графічне позначення логічних елементів: а) Виключне АБО; б) Виключне АБО -НІ
Виключне АБО
Виключне АБО-НІ а) б)

8
Таблиця 1.3. Таблиця істинності логічних елементів Виключне АБО та
Виключне АБО -НІ
Вх.1
Вх.2
Виключне
АБО
Виключне
АБО -НІ
0
0 0
1
0
1 1
0
1
0 1
0
1
1 0
1 Таким чином, логічна одиниця на виході виключного АБО з’являється лише тоді, коли активний сигнал (лог) присутній на одному і лишена одному
із входів.
Мікросхеми базових логічних елементів дуже часто випускаються у корпусах формфактору DIP-14 або SO-14. DIP (або DIL dual in-line package), прямокутні корпуси, що зазвичай виготовляються із кремнію або пластику та мають два ряди виводів (ніжок), розташованих паралельно по довшим сторонам корпуса. Корпуси SO або SOIC (Small-Outline Integrated
Circuit) призначені для поверхневого монтажу, що значно скорочує площу, яку займає мікросхема на друкованій платі у порівнянні із мікросхемами формфактору, проте потребує значно більших навичок і додаткового обладнання для її використання. Тому в даних лабораторних роботах для побудови і дослідження схем будемо використовувати мікросхеми саме у DIP корпусах. На рисунку 1.5 показано загальний вигляд мікросхеми логічного елементу 74HC00 І- НІ (NAND) у DIP та SOIC корпусах відповідно. Цифра біля типу корпуса вказує на кількість виводів. Відповідно, DIP-14 вказує нате, що мікросхема має 14 виводів поз кожної довшої сторони, що видно на риса а) б) Рис. 1.5. Загальний вигляд мікросхем логічного елемента І-НІ 74HC00: ау корпусі DIP-14; б) у корпусі SOIC-14 Для того, щоб визначити принцип підключення мікросхеми для її подальшого використання, необхідно ознайомитись із її технічним описом, т.з.
Datasheet. Цей документ описує всі основні характеристики схеми, як механічні, так електричні та часові. Треба зауважити, що в залежності від виробника мікросхеми, Datasheet може мати різний вигляд. Наприклад, виводи для підключення можуть бути показані у вигляді функціональної схеми, або у вигляді принципової, як показано на рис. 1.6., проте такі відмінності не протирічать один одному. а) б) Рис. 1.6. Дані із технічного опису мікросхеми 74HC00: а) функціональна схема б) принципова схема

10 Для того, щоб порівняти дані, що наведені у Datasheet із реальною мікросхемою, у нашому випадку дізнатись яка ніжка перша, яка друга і яка остання на корпусах мікросхем наносять спеціальні позначення, т.з. ключ. Так, на риса на корпусі мікросхеми присутня виїмка, яка і є ключем. Така ж виїмка показана на принциповій схемі б. Відповідно, перша за рахунком ніжка буде знаходитись ліворуч від ключа, далі нумерація ніжок відбувається проти годинникової стрілки. Для мікросхем SOIC, ключ має вигляд втисненого кола, що і позначає початок нумерації ніжок.
1.2. Завдання для виконання
1.2.1. Завдання 1. Інвертор У середовищі MicroCAP відкрити новий робочий простір File->New - >
Schematic File. На робочому полі встановити інвертор, який знаходиться у папці Components / Digital Primitives/ Standard Gates / Inverter (Тип моделі обрати D_00). Генератор прямокутного сигналу (Components / Analog
Primitives/Waveform Sources/Pulse Source), тип моделі – Square, і резистор опором кОм. Зібрати схему як показано на рис. 1.7. Рис. 1.7. Приклад реалізації схеми із інвертором
Зняти часові діаграми з генератора сигналу і з опору. Переконатися у виконанні інвертором заявлених функцій. Зняти і записати напругу рівнів логічного нуля та логічної одиниці на виході (опорі).
Нагадаємо, що для побудови часових діаграму у середовищі MicroCAP необхідно виконати команду Analysis/Transient ( + <1>). У вікні настройок в колонці Y Expression вказати значення V(V1) та V(R1). Час моделювання задати таким чином, щоб виводилося 5-20 циклів зміни логічного рівня джерела V1. У результаті, таблиця налаштувань