11. SınıfElektrik-Elektronik Teknolojisi

Sayısal Elektronik ve Lojik Devreler — Çalışma Sayfası

Kazanımlar, önemli noktalar ve sık yapılan hatalar tek sayfada.

Bu konuda öğrenecekleriniz

Mantıksal kapıların (VE, VEYA, DEĞİL, NAND, NOR, XOR) doğruluk tablolarını çıkarır ve verilen bir ifadeyi en az kapı sayısıyla sadeleştirir.
İkili, ondalık, onaltılık ve ikilik tabanlar arasında dönüşüm yapar ve bir tam sayının bit genişliğini belirler.
Flip-flop türlerinin çalışma ilkelerini karşılaştırır, bir sıralayıcı devresinin durum geçiş tablosunu oluşturur.
Kaskat bağlı sayaç, kaydırmalı yazmaç ve çoklu seçici gibi lojik devrelerin tasarım ilkelerini uygular.
A/D ve D/A dönüştürücülerin çözünürlüğünü hesaplar, örnekleme hatasını ve galvanik izolasyon gereksinimini açıklar.

NAND ve NOR kapıları tüm lojik fonksiyonları tek başına gerçekleştirebilir; bu evrensellik entegre devre çeşitliliğini azaltır.
n bitlik bir kelime 2^n farklı değer kodlar, 8 bit 256 değere ve 16 bit 65536 değere karşılık gelir.
D tipi flip-flop veriyi saat darbesinde örnekler; asenkron sıfırlama girişi devreyi anında sıfırlar.
A/D dönüştücüde örnekleme frekansı yetersiz kalırsa aliasing hatası oluşur ve ölçüm değeri tamamen yanlış okunabilir.
TTL girişleri boş bırakılamaz; yüksek empedanslı (floating) bir giriş çıkış değerini kararsız bırakır.
CMOS kapıların statik akımı çok küçüktür, ancak her geçişte şarj ve boşaltma akımı çekilir; yüksek frekansta dinamik güç tüketimi artar.
Güç devresi ile lojik devresi arasında optik izolatör kullanılmazsa bir yalıtım hatası mantık devresini hasar görebilir.
Debounce devresi olmadan mekanik bir buton sayıcı girişine bağlanırsa tek basış birden çok sayım olarak algılanabilir.

2^n — n bitlik bir ikili kelimenin temsil edebileceği durum sayısı.
LSB = V_ref / 2^n — n bitlik A/D dönüştürücünün en küçük adım değeri.
f_örnekleme ≥ 2 × f_en yüksek — örnekleme frekansının asgari koşulu.
t_toplam = n × t_pd — n kademeli bir mantık zincirinde en kötü durum yayılma gecikmesi.
Değer = Σ (bit_i × 2^i) — bir ikili sayının ondalık karşılığını veren ağırlıklı toplam.
V_gürültü = V_IH(min) - V_IL(max) — lojik devrede gürültü payının hesaplanması.

NAND kapısını VE kapısı sanmak: NAND, VE işlemini yaptıktan sonra çıkışı ters çevirir. Girişlerden biri 0 olduğunda çıkış 1 olur; bu davranış hiçbir zaman bir VE kapısının davranışıyla örtüşmez.
Bit genişliğini 2 ile çarpmak yerine kuvvetini almamak: n bitin taşıdığı durum sayısı 2^n'dir, 2n değildir. 8 bit için 2^8 = 256 doğru iken 2 × 8 = 16 yazmak ciddi bir kapasite hatasıdır.
TTL entegrelerinin girişlerini boş bırakmak: Boş bırakılan TTL girişi yüksek empedansta kalır ve çıkış değeri kararsızdır. Kullanılmayan girişler kesinlikle 0 ya da 1 seviyesine bağlanmalıdır.
Örnekleme frekansını sinyalin kendi frekansına eşit almak: Yeterli örnekleme için frekans en az iki kat olmalıdır; aksi hâlde katlama hatası oluşur ve dönüştürücü tamamen yanlış bir değer okur.
Asenkron (ripple) sayıcıyı yüksek frekansta kullanmak: Kademeli sayıcılarda birikim gecikmeleri toplanır; frekans yükseldikçe sayıcı hatalı değer göstermeye başlar ve çevrim yanlış ilerler.

Her lojik sorusunun başında önce doğruluk tablosunu kurun; tablo doğruysa sonuç tartışmaya açık değildir.
Kapı sayısını azaltırken çıkarma yöntemini (Karnaugh haritası) kullanın, gözle boşuna terim çıkarmak hataya yol açar.
Dönüştürücü hesaplarında önce basamak sayısını 2^n ile bulmak, sonra adım büyüklüğünü hesaplamak sıralamayı kolaylaştırır.
Sayısal giriş kullanırken butonlarda titreşim sönümleme, röle çıkışlarında ise yükün boşaltılma süresini mutlaka gözden geçirin.
Lojik devre ile güç devresi arasındaki bağlantı noktalarını çizimde galvanik izolasyon simgesiyle gösterin.

Bu sayfayı okuduktan sonra konu anlatımını tekrar oku ve kendi cümlelerinle özetle.