Pengantar Sirkuit Terpadu Digital

Digital sirkuit adalah sirkuit yang berurusan dengan sinyal yang dibatasi hingga batas ekstrim nol dan beberapa jumlah penuh. Ini berbeda dengan analog sirkuit, di mana sinyal bebas untuk bervariasi terus menerus antara batas yang ditentukan oleh tegangan catu daya dan resistansi sirkuit. Sirkuit ini digunakan dalam operasi logika "benar/salah" dan komputasi digital.

Sirkuit dalam bab ini menggunakan IC , atau sirkuit terpadu , komponen. Komponen tersebut sebenarnya adalah jaringan dari komponen yang saling berhubungan yang diproduksi pada satu wafer bahan semikonduktor.

Sirkuit terpadu yang menyediakan banyak fungsi pra-rekayasa tersedia dengan biaya sangat rendah, menguntungkan siswa, penggemar, dan desainer sirkuit profesional. Sebagian besar sirkuit terintegrasi menyediakan fungsionalitas yang sama seperti sirkuit semikonduktor "diskrit" pada tingkat keandalan yang lebih tinggi dan dengan biaya yang lebih murah.

Sirkuit dalam bab ini terutama akan menggunakan CMOS teknologi, karena bentuk desain IC ini memungkinkan rentang tegangan catu daya yang luas dengan tetap mempertahankan tingkat konsumsi daya yang umumnya rendah.

Meskipun sirkuit CMOS rentan terhadap kerusakan dari listrik statis (tegangan tinggi akan menembus penghalang isolasi di transistor MOSFET), IC CMOS modern jauh lebih toleran terhadap pelepasan muatan listrik statis daripada IC CMOS di masa lalu, mengurangi risiko kegagalan chip dengan penanganan yang salah. .

Penanganan CMOS yang benar melibatkan penggunaan busa antistatis untuk penyimpanan dan pengangkutan IC, dan tindakan untuk mencegah muatan statis menumpuk di tubuh Anda (penggunaan tali pergelangan tangan yang diarde, atau sering menyentuh benda yang diarde).

Sirkuit menggunakan TTL teknologi memerlukan tegangan catu daya yang diatur sebesar 5 volt, dan tidak akan mentolerir setiap penyimpangan substansial dari tingkat tegangan ini. Sirkuit TTL apa pun dalam bab ini akan diberi label yang memadai seperti itu, dan Anda diharapkan menyadari persyaratan catu dayanya yang unik.

Saat membangun sirkuit digital menggunakan "chip" sirkuit terintegrasi, Anda sangat disarankan untuk menggunakan papan tempat memotong roti dengan sambungan "rel" catu daya di sepanjang panjangnya.

Ini adalah set lubang di papan tempat memotong roti yang secara elektrik umum di sepanjang papan. Hubungkan satu ke terminal positif baterai, dan yang lainnya ke terminal negatif, dan daya DC akan tersedia untuk area papan tempat memotong roti melalui koneksi melalui kabel jumper pendek:

Dengan begitu banyak sirkuit terintegrasi yang memiliki terminal "reset", "enable", dan "disable" yang perlu dipertahankan dalam status "tinggi" atau "rendah", belum lagi V_DD (atau V_CC ) dan terminal daya arde yang memerlukan sambungan ke catu daya, memiliki kedua terminal catu daya yang tersedia untuk sambungan di titik mana pun sepanjang papan sangat berguna.

Sebagian besar papan tempat memotong roti yang saya lihat memiliki lubang "rel" catu daya ini, tetapi beberapa tidak. Sampai saat ini, saya telah mengilustrasikan sirkuit menggunakan papan tempat memotong roti yang tidak memiliki fitur ini, hanya untuk menunjukkan bagaimana hal itu tidak mutlak diperlukan.

Namun, sirkuit digital tampaknya membutuhkan lebih banyak koneksi ke catu daya daripada jenis sirkuit papan tempat memotong roti lainnya, menjadikan fitur ini lebih dari sekadar kenyamanan.