bölüm 6 multiplexer ve demultiplexer - fırat...

6-1

Bölüm 6 Multiplexer ve Demultiplexer

DENEY 6-1 Multiplexer Devreleri

DENEYİN AMACI

1. Multiplexer’ın çalışma prensiplerini anlamak.

2. Lojik kapıları ve TTL tümdevre kullanarak multiplexer gerçekleştirmek.

GENEL BİLGİLER

Multiplexer (MUX), çok sayıda girişten birini seçip çıkışa gönderen lojik bir devredir.

Çoklu girişlerden biri, seçme girişleri tarafından seçilir ve tek çıkışa gönderilir. Seçme

girişlerinin sayısı multiplexer’ın kapasitesini belirler. Örneğin tek seçme girişine sahip

multiplexer, “2’den 1’e multiplexer” olarak adlandırılır ve bir seçme girişi, sadece iki

giriş arasında seçim yapabilir.

Üç seçme girişli bir MUX, 3 seçme girişi, 8 girişten (23=8) bir çıkış seçebileceği için,

“8’den 1’e multiplexer” olarak adlandırılır. MUX, bir çok giriş arasından bir çıkış seçtiği

için, aynı zamanda “Veri Seçici” olarak da adlandırılır.

F (CBA)=Σ(0, 1, 2, 6, 7) gibi lojik fonksiyonlar, multiplexer kullanılarak kolaylıkla

gerçekleştirilebilir. F fonksiyonu, 0, 1, 2, 6, 7 durumlarından, C B +CB+C A çarpımlar

toplamı ifadesini üretir. Şekil 6-1-1’deki 4’ten 1’e MUX kullanılarak, çıkış, A, B seçme

girişleri ve C tarafından belirlenir. CBA=000, 001, 010, 110, 111 olduğunda F çıkışı

“1”, diğer durumlarda ise “0” olur.

I0 I1 I2 I3

C C 4 5

6

3 7

C C 1 C

Şekil 6-1-1 İki NOT kapısı ile oluşturulan RS mandal (latch)

6-2

KULLANILACAK ELEMANLAR

1. KL-22001 Temel Elektrik Devreleri Deney Düzeneği

2. KL-26004 Kombinasyonel Lojik Devre Deney Modülü (4)

DENEYİN YAPILIŞI

A. Lojik Kapılar ile 2’den 1’e Multiplexer Gerçekleştirmek

1. Şekil 6-1-2 yardımıyla gereken bağlantıları yapın. +5VDC sabit güç kaynağını,

KL-26004 modülüne bağlayın.

Şekil 6-1-2 Bağlantı diyagramı (KL-26004 blok e)

2. A,B girişlerini SW0,SW1 veri anahtarlarına; C seçme girişini SW2’ye ve F3

çıkışını L0 Lojik Göstergesine bağlayın.

3. Tablo 6-1-1’deki giriş dizilerini takip edin ve F3’ün durumlarını kaydedin.

C=0 iken, çıkışı hangi giriş (A yada B) belirlemektedir?__________

C=1 iken, çıkışı hangi giriş (A yada B) belirlemektedir?__________

6-3

C B A F3 0 0 0 0 1 1 1 1

0 0 1 1 0 0 1 1

0 1 0 1 0 1 0 1

Tablo 6-1-1

B. Multiplexer Kullanarak Fonksiyon Oluşturmak



Şekil 6-1-3 Bağlantı diyagramı (KL-26004 blok f)

2. U6 (74151)’yı kullanarak aşağıdaki fonksiyonu oluşturun.

F (D, C, B, A) = Σ(0, 2, 4, 5, 7, 8, 10, 11, 15)

6-4

3. Şekil 6-1-3’teki bağlantı diyagramı yardımıyla gerekli bağlantıları yapın. D,C, B

ve A girişleri 16 olası varyasyona sahipken, 74151 sadece 8 varyasyona sahip

olduğu için, D, veri girişi olarak kullanılacaktır.

4. D,C, B ve A girişlerini sırasıyla SW3,SW2,SW1 ve SW0 veri anahtarlarına ve Y

çıkışını, L0 Lojik Göstergesine bağlayın. Tablo 6-1-2’deki giriş dizilerini takip

edin ve çıkış durumlarını kaydedin.

D C B A Y 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1

0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1

0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1

0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1

Tablo 6-1-2

C. TTL Tümdevre ile 8’den 1’e Multiplexer Gerçekleştirmek



6-5

Şekil 6-1-4 Bağlantı diyagramı (KL-26004 blok f)

2. 7451 (U6)’in özellikleri için veri sayfalarına bakılabilir.

CBA=”000” iken, D0’daki veri Y çıkışına gönderilir.

CBA=”010” iken, D2’deki veri Y çıkışına gönderilir.

CBA=”111” iken, D7’deki veri Y çıkışına gönderilir.

Tümdevre, sadece STROBE=”0” iken uygun şekilde çalışacaktır.

STROBE=”1” iken Y, 0 kalacaktır.

3. D0~D7 girişlerini, D0~D7 veri anahtarlarına; C, B, A girişlerini, SW2, SW1, SW0

veri anahtarlarına bağlayın. STROBE ucunu, SW3 veri anahtarına bağlayın. Y

ve F çıkışlarını, sırasıyla L0 ve L1 Lojik Göstergelerine bağlayın. SW3’ü “0”

konumuna getirin. Tablo 6-1-3’teki giriş dizilerini takip edin ve D0~D7’yi

değiştirin ve çıkış durumlarını kaydedin. Y çıkışının, D0~D7 girişlerinden

hangisine bağlı olduğunu belirleyin.

C B A Y F 0 0 0 0 1 1 1 1

0 0 1 1 0 0 1 1

0 1 0 1 0 1 0 1

Tablo 6-1-3

6-6

DENEY 6-2 Demultiplexer Devreleri

DENEYİN AMACI

1. Demultiplexer devrelerinin çalışma prensiplerini anlamak.

2. CMOS tümdevreleri ve lojik kapıları kullanarak demultiplexer elde etmek.

GENEL BİLGİLER

Demultiplexer (DMUX), temelde multiplexer’ın tam tersi bir lojik devredir. DMUX, tek

girişe ve birden çok çıkışa sahiptir. Giriş, seçme girişleri sayesinde, çoklu çıkışlardan

birine bağlanır. Demultiplexer, “Veri Dağıtıcı” veya “Veri Yönlendirici” olarak da

adlandırılır.

Şekil 6-2-1 Demultiplexer

Üç seçme girişi A, B ve C düşük seviye durumundayken (CBA=000), D girişindeki

veri 0 numaralı çıkışa gönderilir. CBA=010 iken, giriş 2 numaralı çıkışa gönderilir.

Seçme girişlerinin ortak durumu, çıkış verisinin konumunu belirler. CBA=111 iken,

giriş son çıkışa (7 numaralı) gönderilir. Multiplexer ve demultiplexer birleştirilerek,

iletim hatlarının verimliliğini arttıran, uzun mesafe iletim sistemleri kurulabilir. Şekil 5-

2-1(b)’de, 16 giriş, 16 çıkış ve 4 seçme girişli bir MUX-DMUX kombinasyonal devresi

gösterilmiştir.

6-7



2. KL-26004 Kombinasyonel Lojik Devre deney Modülü (4)

DENEYİN YAPILIŞI

A. Lojik Kapılar ile 2’den 1’e Multiplexer Gerçekleştirmek



Şekil 6-2-2 Bağlantı diyagramı (KL-26004 blok e)

2. A girişini, SW0 veri anahtarına; C seçme girişini SW3 anahtarına bağlayın. F1

ve F2’yi sırasıyla, L0 ve L1 Lojik Göstergelerine bağlayın.

3. C’yi 0’a getirin ve A’yı değiştirerek F1 ve F2 çıkışlarını gözleyin. ________

4. C’yi 1’e getirin ve A’yı değiştirerek F1 ve F2 çıkışlarını gözleyin. ________

6-8

B. Multiplexer Kullanarak Fonksiyon Oluşturmak


KL-26004 modülüne bağlayın. Deneyde U2 (4051) kullanılacaktır.

Şekil 6-2-3 Bağlantı diyagramı (KL-26004 blok b)

2. E ve D’yi sırasıyla D0 ve D1 veri anahtarlarına bağlayın. A girişini SW0’a, B’yi

SW1’e ve C’yi SW2’ye bağlayın. Y0~Y7 çıkışlarını sırasıyla, L0~L7 Lojik

Göstergelerine bağlayın.

3. D’yi 0’a getirin, 1-0-1-0 giriş dizisini Ortak E’ye uygulayın ve Y0~Y7 çıkışlarını

gözleyin. Giriş dizisi uygulanınca, çıkışlar değişiyor mu?_______

D’yi 1’e getirin, 1-0-1-0 giriş dizisini Ortak E’ye uygulayın ve Y0~Y7 çıkışlarını

gözleyin. Giriş dizisi uygulanınca, çıkışlar değişiyor mu?_______

D’nin hangi durumu çıkışları değiştirmektedir?___________

4. D’yi 0’a getirin. E için aynı diziyi (1-0-1-0) kullanarak, A,B ve C için, Tablo 6-2-

1’de verilen diziyi takip edin. Çıokış durumlarını kaydedin.

6-9

C B A Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 0 0 0 0 1 1 1 1

0 0 1 1 0 0 1 1

0 1 0 1 0 1 0 1

Tablo 6-2-1

6-10

DENEY 6-3 Analog Multiplexer/Demultiplexer Devreleri

DENEYİN AMACI

1. Analog multiplexer ve demultiplexer’ın karakteristiklerini anlamak.

2. CMOS analog anahtarın karakteristiklerini ölçmek.

GENEL BİLGİLER

TTL kapılarla gerçekleştirilmiş multiplexer ve demultiplexer’lar sadece tek yönde veri

iletebilirken, CMOS kapılarla gerçekleştirilenler iki yönde veri iletebilirler. Diğer bir

ifadeyle, CMOS multiplexer/demultiplexer devrelerinin giriş ve çıkışları birbirlerinin

yerine geçebilir.

CD4066 gibi CMOS kapıların karakteristikleri, bu kapıların analog bir anahtar olarak

kullanılmalarını mümkün kılar. Bir CMOS analog anahtarın sembolü ve eşdeğer

devresi sırasıyla Şekil 6-3-1(a) ve (b)’de gösterilmiştir.

(a) Sembol (b) Eşdeğer devre

Şekil 6-3-1 CMOS analog anahtar devresi

Şekil 6-3-1(a)’da, A ve B arasında bir anahtar bulunduğu görülmektedir. Bu anahtar,

A ve B’den biri giriş olarak kullanılırken, diğerinin çıkış olmasını sağlayarak, iki yönlü

veri iletimine imkan tanır. Şekil 6-3-2’de, iki yönlü analog/dijital veri iletimi

gerçekleştirebilen bir CMOS tümdevresi gösterilmiştir.

6-11

Şekil 6-3-2 İki yönlü veri iletimi



2. KL-26004 Kombinasyonel Lojik Devre deney Modülü (4)

3. Osiloskop

DENEYİN YAPILIŞI

1. Şekil 6-3-3’teki devre ve Şekil 6-3-4’teki bağlantı diyagramı yardımıyla gerekli

bağlantıları yapın. KL-22001 Düzeneğindeki

+5, -5 ve +12 VDC sabit güç kaynaklarını, KL-26004 modülüne bağlayın.

Şekil 6-3-3 Analog anahtar

6-12

Şekil 6-3-4 Bağlantı diyagramı (KL-26004 blok c)

Şekil 6-3-5 Bağlantı diyagramı (KL-26004 blok d)

2. Şekil 6-3-5’teki F5 çıkışını, Şekil 5-3-4’teki G2 kontrol girişine bağlayın. Şekil

6-3-5’teki devre, analog anahtar SWC’nin, ON yada OFF durumunda çalışmasını

kontrol etmek için kullanılır. CNTL=”1” iken, F5=+5V ve SWC anahtarı kapalı olur.

CNTL=”0” iken, F5=-5V ve SWC anahtarı açık olur.

3. Fonksiyon Üretecini kullanarak, B girişine 60Hz, 5VPP’lik bir sinüzoidal işaret

uygulayın.

4. CNTL’yi +12V’a bağlayın (“1”). B girişindeki (VB) ve F2 çıkışındaki (VF2) gerilim

dalga şekillerini ölçün ve Şekil 6-3-6’ya kaydedin.

6-13

Şekil 6-3-6 Ölçülen VB ve VF2 dalga şekilleri

5. Aşağıdaki denklemi kullanarak anahtar direncini (Rg) hesaplayın.

Ω+Ω+×Ω

=K10)K1Rg(

VBK102VF

VB=_______ , VF2=_______ , Rg=Ron=_______Ω

6. CNTL’yi toprağa bağlayın (“0”). VB ve VF2’yi ölçün. 5. adımı tekrarlayın.

VB=_______ , VF2=_______ , Rg=Ron=_______Ω

7. Ölçülen Ron ile veri sayfalarında 4066 için verilen teorik Ron’u karşılaştırın. Ölçülen

Ron = __________ Ω

Teorik Ron = __________ Ω

Fark = __________ Ω

8. F2 ve R5 arasındaki bağlantı klipsini kaldırın. R5’i B ucuna bağlayın. Bu durumda

B çıkış, F2 ise giriş olarak kullanılır.

9. Fonksiyon Üretecini kullanarak, F2 girişine 60Hz, 5VPP’lik bir sinüzoidal işaret

uygulayın. Aşağıdaki koşullar altında, VB çıkış gerilimini ölçün ve kaydedin.

CNTL=”0” , G2= -5V , VB=_________

CNTL=”1” , G2= +5V , VB=_________

6-14

10. Şekil 6-3-7’deki bağlantı diyagramı yardımıyla gerekli bağlantıları yapın. G2’yi,

SW0 veri anahtarına bağlayın. Fonksiyon Üretecini kullanarak, B girişine 60Hz,

5VPP’lik bir sinüzoidal işaret uygulayın. Aşağıdaki koşullar altında, F2 çıkış

gerilimini ölçün.

SW0 = G2 = ”0” iken, VF2=_________

SW0 = G2 = ”1” iken, VF2=_________

11. Fonksiyon Üretecini kullanarak, B girişine 1KHz,

5VPP’lik bir sinüzoidal işaret uygulayın. Aşağıdaki koşullar altında, F2 çıkış

gerilimini ölçün.

SW0 = G2 = ”0” iken, VF2=_________

SW0 = G2 = ”1” iken, VF2=_________

Şekil 6-3-7 Bağlantı diyagramı (KL-26004 blok c)

bölüm 6 multiplexer ve demultiplexer - fırat...

Documents