7408 GATE GATE Chip Ultimate Guide: Pinout ، الخصائص والتطبيقات
2025-04-02 13061

في عالم الإلكترونيات الرقمية ، تعد دوائر بوابة المنطق أساسًا لبناء جميع الأنظمة المعقدة ، و IC 7408 ممثل لهذه الأجهزة الأساسية.كرقاقة تدمج أربعة مدخل ثنائي وبوابات مستقلة ، يستخدم IC 7408 على نطاق واسع في وحدات الدوائر الرقمية مثل العدادات والمشفرات ومحددات البيانات.ستقدم هذه المقالة بشكل منهجي وشامل نقاط المعرفة الرئيسية لـ IC 7408. من تعريفها ، وظيفة الدبوس ، مخطط الدائرة ، إلى المواصفات المميزة ومبدأ العمل ، آمل أن يتمكن هذا المحتوى من توفير المعلومات العملية والدعم الفني.

كتالوج

ما هو IC 7408

IC 7408 ، المعروف أيضًا باسم IC 74LS08 ، عبارة عن دائرة متكاملة مدمجة تضم أربعة بوابات متميزة ، كل منها مزودة بمدخلات مزدوجة 8 بت.هذا IC هو جزء من سلسلة 74xxyy.والبوابات ، والمكونات الحاسمة لهذا IC ، تلعب دورًا محوريًا في تبديل حالات المنطق.في هذه البوابات ، يتم استخدام نوعين من إشارات المنطق.

النموذج الأساسي هو إشارة عالية المستوى ، تعمل ضمن نطاق الجهد 3-5V.على العكس ، فإن الشكل الثانوي هو إشارة منخفضة المستوى ، أقرب إلى مستوى الجهد 2-0.2V.تتطلب كل بوابة في 7408 IC ستة دبابيس إدخال ودامبات إخراجين للعمل المناسب.

المخرجات قادرة على وجودها في كل من الحالات العالية والمنخفضة.ومع ذلك ، لكي يكون المخرجات مرتفعًا ، يجب أن تكون كلتا الحالات الإدخال مرتفعة أيضًا.

عادةً ما يتكون IC 7408 من أربعة بوابات ، كل منها قادر على العمل بشكل مستقل دون التأثير على الآخرين.

علاوة على ذلك ، فإن 74LS08 يحتاج فقط إلى مصدر طاقة واحد ، ويتوافق ناتجه باستمرار مع أجهزة TTL وغيرها من متحكمها.هذا يجعلها اختيارًا موثوقًا للعديد من المهندسين وعشاق الإلكترونيات.

IC 7408 Pinout

يضم 7408 IC 14 دبوسًا ، مما يوفر مجموعة من الوظائف مثل تمكين بوابات المنطق ، وتسهيل المدخلات والمخرجات.

تكوين دبوس كما يلي

وصف دبوس

دبوس	وصفية	دبوس	وصفية
1	A1-Input1 من البوابة 1	8	Y3-Output of Gate 3
2	B1-Input2 من البوابة 1	9	A3-Input1 من البوابة 3
3	Y1-Output of Gate 1	10	B3-Input2 من البوابة 3
4	A2-Input1 من البوابة 2	11	Y4-Output of Gate 4
5	B2-Input2 من البوابة 2	12	A4-Input1 من البوابة 4
6	Y2-Output of Gate 2	13	B4-Input2 من البوابة 4
7	GND - الأرض	14	VCC - قوة إيجابية إمداد

IC 7408 مخطط الدائرة

ميزات ومواصفات IC 7408

نطاق جهد التشغيل: +4.75 إلى +5.25 فولت

جهد التشغيل الموصى به: +5V

جهد العرض الأقصى: 7 فولت

الحد الأقصى للتيار المسموح به من خلال كل مخرج المنفذ: 8MA

إخراج TTL

استهلاك الطاقة المنخفض

وقت الزيادة النموذجي: 18ns

وقت التباطؤ النموذجي: 18ns

درجة حرارة التشغيل: من 0 درجة مئوية إلى 70 درجة مئوية

درجة حرارة التخزين: -65 درجة مئوية إلى 150 درجة مئوية

المواصفات الإلكترونية

التكوين: متوفر في عبوة Soic أو PDIP ، جزء من سلسلة منطق TTL.

14 دبوس مزدوج في الخط (DIL): يوفر تكوينًا قياسيًا لسهولة الاستخدام.

مستقلة 2 مدخلات وبوابات: تضم أربعة بوابات من هذا القبيل.

الحد الأقصى المطلق التصنيفات: تشمل تأخير انتشار أقصى قدر من 10 نانو ثانية ، ومدى درجة حرارة التشغيل من -55 درجة مئوية إلى 125 درجة مئوية ، وتشغيل عالية السرعة تصل إلى 10 ميغاهيرتز.

ظروف التشغيل: يتراوح جهد مزود الطاقة (VCC) من 4.75 فولت إلى 5.25 فولت ، مع معلمات تيار الإدخال والإخراج المختلفة.

-الخصائص الكهربائية: مواصفات مفصلة لجهد تثبيت المدخلات ، الجهد العالي والمنخفض المستوى ، تيار الإدخال ، تيار الإدخال العالي والمنخفض ، تيار إخراج الدائرة القصير ، وتيار التوريد.

ما يعادل IC 7408

74LS08: إصدار Schottky منخفض الطاقة ، يوفر وظائف مماثلة ولكن مع انخفاض استهلاك الطاقة عادة وخصائص كهربائية مختلفة قليلاً.

74hc08: إصدار CMOS عالي السرعة ، يشتهر بالعمل بسرعات أعلى مقارنة بإصدار TTL القياسي.

74HCT08: إصدار CMOS عالي السرعة متوافق مع TTL ، يجمع بين مزايا تقنية CMOS مع التوافق مع مستويات الجهد TTL.

مبدأ العمل في IC 7408

يحتوي IC 7408 على أربعة بوابات ، يتلقى كل منهما إشارات إدخال.تقوم كل بوابة بإجراء التشغيل الأساسي والعملية ، بمعنى أنه إذا كان كلا المدخلات مرتفعًا (المستوى المنطقي 1) ، يكون الإخراج مرتفعًا (1).إذا كان أي إدخال منخفضًا (المنطق 0) ، يكون الإخراج منخفضًا.استنادًا إلى مبادئ TTL (منطق ترانزستور ترانسستور) ، يقوم IC 7408 بإنشاء مخرجات لكل بوابة ، والتي تنتقل من خلال دبابيس الإخراج ذات الصلة.وبالتالي ، فإن IC 7408 ، المعروف بأربعة مدخلات وبواباتها ، تستخدم على نطاق واسع في التطبيقات الإلكترونية المختلفة بسبب تعدد استخداماتها وموثوقيتها.

كيفية استخدام IC 7408

يستخدم IC 7408 ومنطق البوابة ، والذي يأتي في ثلاثة أنواع من المجموعات.يولد كل مجموعة مستوى الإخراج بناءً على مستوى إدخال محدد.في هذه الحالة ، يتم تنفيذ البوابات باستخدام الترانزستورات.

كما هو موضح في الرسم البياني أدناه

تحتوي الشريحة على أربعة منافذ الحمض النووي متصلة داخليًا ، مع إجراء كل منفذ وعملية على مدخلتين منطقيتين.على سبيل المثال ، يقوم المنفذ 1 بتنفيذ عملية الحمض النووي بين A1 و B1 ، مما يوفر الإخراج في Terminal Y1.

جدول الحقيقة للبوابة كما يلي

input1	input2	input3
قليل	قليل	قليل
عالي	قليل	قليل
قليل	عالي	قليل
عالي	عالي	عالي

لتجسيد المفهوم أعلاه ، دعنا ننظر في دائرة تطبيق بسيطة من بوابة ، كما هو موضح في الرسم البياني التالي.

لفهم أفضل للأعمال الداخلية ، يمكننا الإشارة إلى الدائرة الداخلية البسيطة للبوابة ، الموضحة أدناه.

في هذه الدائرة ، تشكل ترانزستورات سلسلة و GATE.تنبع محطتان الإدخالان من البوابة من المحطات الأساسية لهذين الترانزستورات.هذه المدخلات تتصل بالعقد لتغيير منطق المدخلات.إخراج و GATE هو الجهد عبر المقاوم R1.يرتبط هذا الإخراج بـ LED D2 من خلال المقاوم المحدد الحالي R1 للكشف عن حالة الإخراج.

يمكن تقسيم الدائرة النشطة إلى المراحل التالية

المرحلة 1: عندما لا يتم الضغط على أي زر ، يكون التيار في الأطراف الجافة لكلا الترانزستورات صفرًا.وبالتالي ، فإن الترانزستورات Q1 و Q2 متوقفين ، مما تسبب في ظهور إجمالي جهد طاقة VCC عبرهما.نظرًا لأن إجمالي VCC يظهر عبر الترانزستورات ، فلا يوجد انخفاض في الجهد عبر المقاوم R1 ، مما يؤدي إلى إخراج منخفض المستوى.وبالتالي ، عندما يكون الإدخال منخفضًا ، يكون الإخراج منخفضًا.

المرحلة 2: عند الضغط على أي زر ، يفتح ترانزستور واحد ، ويغلق الآخر.يعمل الترانزستور كدائرة قصيرة ، بينما يعمل الترانزستور كدائرة مفتوحة ، ويعرض إجمالي VCC.عند هذه النقطة ، يكون انخفاض الجهد عبر المقاوم R1 هو الصفر ، مع الحفاظ على الإخراج عند مستوى منخفض.لذلك ، عندما يكون الإدخال منخفضًا ، يظل الإخراج منخفضًا.

المرحلة 3: عندما يتم الضغط على كلا الزرين ، فإن كلا الترانزستورات ، والجهد عبرهما هو صفر ، مما يتسبب في ظهور إجمالي VCC عبر المقاوم R1.نظرًا لأن الإخراج هو مجرد الجهد عبر المقاوم R1 ، فهو مرتفع.وبالتالي ، عندما يكون كلا المدخلات مرتفعًا ، يكون الإخراج مرتفعًا.

بعد التحقق من هذه الحالات الثلاث ، من الواضح أنها تلبي جدول الحقيقة المذكور أعلاه.بالإضافة إلى ذلك ، يمكن كتابة المعادلة المنطقية للبوابة باستخدام جدول الحقيقة ، على سبيل المثال ، y = ab أو a + b. لذلك ، يمكن استخدام كل منفذ من الشريحة حسب الحاجة.

علاوة على ذلك ، من المهم أن نلاحظ أن بوابة واحدة أو بوابة أو مزيج من 2 والمنافذ لا يمكنها إنشاء بوابات منطقية مختلفة.ومع ذلك ، يمكن استخدام البوابات لتصنيع بوابات منطقية أخرى.على سبيل المثال ، يمكن تحويل البوابة إلى بوابة NAND باستخدام بوابة N0.تلعب البوابات دورًا مهمًا في تصميم بوابات منطقية أخرى مثل Xnor و Xor.ولكن ، إذا تم دمج بوابة وبوابة مع بوابة منطقية أخرى ، فيمكنها إنشاء بوابة منطقية جديدة ، مثل الجمع بين عدم أو ، إلخ.

حجم IC 7408

حيث يتم استخدام IC 7408

يحتوي 7408 IC ، الذي يشار إليه أيضًا باسم IC 74LS08 ، على مجموعة واسعة من التطبيقات.يتم استخدامه بشكل خاص في السيناريوهات التي تتطلب العمليات المنطقية.تحتوي الشريحة على أربعة منافذ الحمض النووي ، ومن الممكن استخدام واحد أو كل هذه المنافذ في وقت واحد.

يتم استخدام الشريحة في الأنظمة التي تحتاج إلى عمليات الحمض النووي عالية السرعة.كما ذكرنا سابقًا ، تم تصميم المنافذ داخل الشريحة باستخدام الثنائيات Schottky لتقليل التأخير في تبديل المنافذ.وبالتالي ، فإن الشريحة مناسبة تمامًا للعمليات والعمليات عالية السرعة.

علاوة على ذلك ، توفر هذه الشريحة مخرجات TTL المطلوبة بواسطة أنظمة معينة.

تتضمن تطبيقات IC 7408

البوابات المنطقية الرقمية

عدادات ثنائية

مضاعفات

شباشب

سائقي الحافلات/أجهزة الاستقبال

وحدة فك تشفير العنوان

مزلاج البيانات

دوائر بوابة المنطق

فك التشفير

سجلات التحول

عدادات

الدوائر الحسابية

ختاماً

يتم استخدام رقاقة 7408 على نطاق واسع في تصميمات الدائرة الرقمية ودوائر التحكم المنطقية.إنه ينفذ المنطق والوظيفة ، مما يؤدي إلى إخراج عالٍ فقط عندما تكون جميع إشارات الإدخال عالية ، وهو جانب حاسم في الدوائر الرقمية.علاوة على ذلك ، يتيح Cascadenging 7408 Chips تحقيق وظائف منطقية أكثر تعقيدًا.

ومع ذلك ، عند استخدام رقاقة 7408 ، من الضروري اعتبارات معينة:

يجب أن يكون نطاق جهد إشارة الإدخال ضمن النطاق المحدد في ورقة بيانات الرقاقة.قد يؤدي تجاوز هذا النطاق إلى عطل أو تلف في الشريحة.

يجب مراعاة سعة التحميل لإشارة الدخل.إذا كان هناك حاجة إلى توصيل دوائر أخرى أو بوابات منطقية ، فتأكد من نقل الإشارة المستقرة.

تحتاج علاقة توقيت إشارات الإدخال أيضًا إلى النظر.في بعض التصميمات ، قد يكون لارتفاع إشارات الإدخال تسلسل في الوقت المناسب ، والذي يجب توصيله بشكل معقول وفقًا لمتطلبات التصميم.

الملخص ، رقاقة 7408 هي شريحة بوابة منطقية أساسية تتميز بأربعة بوابات.يتم تطبيقه على نطاق واسع في تصميم الدوائر الرقمية ودوائر التحكم المنطقية.يجب إيلاء الانتباه إلى نطاق الجهد لإشارة الدخل ، وسعة التحميل ، وعلاقة التوقيت.