Sayfa 41

Merhaba... Bir aylık aradan sonra dershanemizde yine birlikteyiz.

Bu ay dijital entegre devrelere başlayacağız.

Bütün modern dijital cihazlar entegre devrelerle gerçekleştirilmişlerdir. Bundan dolayı dijital teknik öğrenimi, dijital entegre devreler ve bunların uygulamaları üzerine olmalıdır. Entegre devreler, dolayısıyla dijital bir cihaz analiz edilebilir ve tasarlanabilir.

Dijital entegre devreler dijital cihaz yapımında yapı taşlarıdır. Önceleri tasarımcılar lojik gereksinimleri karşılama yanında bu lojik davranış için gerekli elektronik devreleri de tasarlamak zorunda idiler. Entegre devrelerle tasarlayıcıların işi çok azalmış, yalnız üretilmekte olan entegre devreler arasında uygun olanları seçmek ve kendi özel amacına uygulamak kalmıştır. Çoğu dijital tekniklerin kullanılışlarını anlamak için elektronik devre tasarımı bilgisi gerekmemektedir. Bununla beraber modern dijital entegre devrelerde kullanılan ana eleman ve devreleri öğrenmek onlarla çalışma ve onları kullanmadaki yeteneği artıracaktır.

LOJİK DEVRE KARAKTERİSTİKLERİ

Dijital cihazlarda kullanılmaya uygun çok çeşitli tipte dijital entegre devreler vardır. Çeşitli lojik devrelerde doymalı veya doymasız çalıştırılan transistörler kadar MOSFET'li devreler de vardır. Her tip dijital entegre devre ailesinin kendine has yetenek ve yetersizlikleri vardır.

Karakteristikler çok geniş bölgelerde değişiklik gösterir. En uygun devre kullanılması yerin özel ihtiyaç ve icaplarına bağlıdır.

Dijital entegre devrelerin en önemli karakteristikleri lojik seviyeler, iletim gecikmesi, harcanan güç, gürültü bağışıklığı ve yüklenebilirlikleridir. Bu karakteristiklerin anlamlarının kavranmasıyla çeşitli entegre devre ailelerini birbirleriyle karşılaştırmak mümkün olacaktır.

LOJİK SEVİYELER

Lojik seviyeler verilmiş bir entegre devre için lojik 1 ve 0 durumlarına karşı düşen gerilim değerleridir. Bu iki seviye için nominal değerler genellikle verilir, fakat pratikte gerçek gerilim seviyeleri, devre elemanlarının toleransları, besleme gerilimindeki dalgalanmalar, sıcaklık gibi etkenlerden dolayı değişebilir. Genellikle üretici firma lojik 1 ve 0 seviyeleri için kabul edilebilir minimum ve maksimum gerilim sınırlarını verir.

Verilmiş bir entegre devre için lojik seviyelerin bilinmesi çok önemlidir. Cihaz üzerinde çalışma yaparken çeşitli giriş ve çıkış noktalarının lojik durumları, osiloskop veya voltmetre ile ölçme yaparak saptanacaktır. Lojik seviyelerin bilinmesi devrenin analizini ve fonksiyonunu yerine getirip getirmediğinin ortaya konmasını mümkün kılacaktır.

İLETİM GECİKMESİ

İletim gecikmesi lojik devrenin çalışma hızının bir ölçüsüdür. Çalışma hızı dijital devrenin en önemli karakteristiğidir. Pek çok uygulamalarda yüksek çalışma hızı yararlıdır.

İletim gecikmesi dijital devre çıkışının girişteki seviye değişikliğine cevap vermesi için geçen süredir. Herhangi bir lojik devrede bu süre için yükselme, gecikme ve tutma süreleri de girer. Giriş gerilimi lojik 0'dan 1'e veya 1'den 0'a değiştiğinde lojik devre çıkışı belli bir süre sonra cevap verecektir.

Göz önüne alınması gereken bir diğer önemli nokta giriş ve çıkış darbelerinin yükselme ve düşme süreleridir. Yükselme süresi (tr) yükselme sırasında gerilimin, maksimum değerinin %10'undan %90'ına çıkması için geçen süredir, düşme süresi (tf) ise gerilimin maksimum değerinin %90'ından %10'una düşmesi için geçen süredir.