Exp5.3 - Multiplexador
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Verificar o princípio de funcionamento de um multiplexador simples.
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Implementar uma expressão lógica por meio de um CI multiplexador.
Conceitos
1) Multiplexador
O multiplexador é um circuito que possui várias entradas e uma única saída, assim, os sinais presentes nas entradas são apresentados na saída somente um de cada vez, selecionados por meio de variáveis de controle.
2) Número de Entradas de um Multiplexador
O número de entradas de um multiplexador digital depende do número de variáveis de controle podendo ser calculada da seguinte forma:
n = número de entradas do multiplexador
m = número de variáveis de controle
3) Multiplexador de 2 canais de entrada
4) Multiplexador como Gerador de Funções
Supondo um multiplexador com três variáveis de seleção A, B, e C. Para as três variáveis existem 8 funções possíveis; começando por , depois até A.B.C=1.1.1. Estas funções também podem ser representadam por meio de um multiplexador de 8 entradas ou por um multiplexador de 4 entradas mais uma variável auxiliar, assim para gerar essas oito funções tanto pode ser usando um multiplexador de oito entradas como um de quatro entradas.
Exemplo: A expressão poderá ser implementada por meio de um multiplexador de 4 canais desde que seja adotada uma variável auxiliar "C", para compor as três variáveis necessárias: A, B e C.
| Seleção e Var.Aux | Saída | Entradas do Multiplexador | ||
| A | B | C | S | |
| 0 | 0 | 0 | 1 | E0=1 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | |
| 0 | 1 | 0 | 0 | E1=C |
| 0 | 1 | 1 | 1 | |
| 1 | 0 | 0 | 1 | E2=C |
| 1 | 0 | 1 | 0 | |
| 1 | 1 | 0 | 0 | E3=0 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | |
M1- Será implementado um multiplexador de dois canais com a finalidade de selecionar dois tipos de sinais (pulsos com frequências diferentes)
M2- Será implementada uma função booleana de três variáveis usando o CI multiplexador 74153.
Relação de Material
| Quantidade | Descrição | |
| 1 | fonte de tensão de 5V | |
| 1 | matriz de contatos | |
| 1 | osciloscópio | |
| 2 | geradores de onda quadrada | |
| 1 | CI 7404 | além dos materiais indicados na lista, incluir a compra de 1 diodo 1N4148 (para viabilizar o uso do GF da marca Politerm do Lab D102) |
| 1 | CI 7408 | |
| 1 | CI 7432 | |
| 1 | CI 74153 | |
| 1 | LED | |
| 1 | resistor de 1kΩ | |
| 2 | cabos banana-banana | |
| - | fios rígidos 0,51 mm∅ | |
P1- Implementar o circuito abaixo.
P2- Ligar a fonte de alimentação e aplicar níveis lógicos às entradas do circuito, conforme o conteúdo de cada uma das linhas da tabela verdade. Para cada caso verificar o estado lógico da saída S, usando um multimetro ou um provador de níveis lógicos. (RI-I)
P3- Utilizar o osciloscópio para ajustar, dois geradores de onda quadrada. Um com sinal de +5Vp/2kHz e o outro com +5Vp/5kHz.
Obs. 1. Depois de ajustar a referência do osciloscópio mantenha-o no modo DC.
- Se for necessário utilize o ajuste de off-set do gerador para posicionar a onda quadrada no eixo de referência do osciloscópio, eliminando assim a parte negativa do sinal.
P4- Acrescentar ao circuito os geradores de ondas quadradas ajustados no item anterior.
Obs: O negativo da fonte de alimentação geralmente é utilizado como potencial de referência constituindo o terra do circuito, assim os símbolos de terra no esquema elétrico indicam pontos ao pólo negativo da fonte de alimentação.
P5- Ligar a alimentação e os geradores de ondas quadradas.
P6- Conectar o osciloscópio na saída "S" ajustando-o de forma a visualizar o sinal de saída. (RI-II)
P8- Refazer a montagem com as seguinte modificações:
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ajustar os geradores para as frequências de 1Hz e 5Hz.
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colocar entre a saída e o terra um resistor de 1k e um LED.
P9- Ligar a alimentação e os geradores de ondas quadradas.
P10- Observar o que acontece ao passar o controle "A" da posição +5V para o terra e viceversa. (RI-III)
P11- Utilizar o CI 74153 para executar a expressão Fazer as ligações conforme o esquema abaixo.
P12- Aplicar níveis lógicos às entradas A, B e C conforme a sequência e conteúdo da tabela verdade e observar o resultado na saída "S". (RI-IV)
Questões
Q1- Relacionar as diferenças de funcionamento entre os Cls 74151 e 74153.
Q2- Citar três Cls multiplexadores com tecnologia CMOS.
Q3- Fazer um esquema mostrando a interligação de dois CIs 74153 com a finalidade de obter um mux de 8 entradas.
| Instituição: | ||
| Curso: Discipl.: Série/Turma: | ||
| Prof.: Data: Conceito: | ||
| Nome | Nº | |
Relatório
I- Tabela verdade, equação lógica e desenho esquemático da montagem
A tabela abaixo mostra na coluna "Saída" os níveis lógicos obtidos na saída do multiplexador de dois canais, durante a realização dos ensaios.
| Entradas | Saída | ||
| A | E0 | E1 | S |
| 0 | 0 | 0 | |
| 0 | 0 | 1 | |
| 0 | 1 | 0 | |
| 0 | 1 | 1 | |
| 1 | 0 | 0 | |
| 1 | 0 | 1 | |
| 1 | 1 | 0 | |
| 1 | 1 | 1 | |
S= ___
Circuito lógico utilizado
II- Multiplexador com os geradores de sinais nas entradas
Ao colocar a entrada "A" em nível baixo observa-se que ___
III- Multiplexador com os geradores de sinais com frequências baixas
Ao colocar a entrada "A" em nível alto observa-se que ___
Ao colocar a entrada "A" em nível alto observa-se que ___
baixo
IV- Implementação de uma função lógica com o multiplexador 74153
A tabela abaixo mostra os resultados obtidos na saída do circuito usado para implementar expressão
| Entradas | Saída | ||
| A | B | C | S |
| 0 | 0 | 0 | |
| 0 | 0 | 1 | |
| 0 | 1 | 0 | |
| 0 | 1 | 1 | |
| 1 | 0 | 0 | |
| 1 | 0 | 1 | |
| 1 | 1 | 0 | |
| 1 | 1 | 1 | |
Circuito lógico utilizado