دیتاشیت ۷۴۰۸ | مقاله جامع درباره آیسی ۷۴۰۸ (Quad 2‑Input AND Gate)
دیتاشیت ۷۴۰۸ | آیسی ۷۴۰۸ یکی از قطعات پرکاربرد در الکترونیک دیجیتال است. این قطعه یک Quad 2‑Input AND Gate است، یعنی شامل چهار دروازه منطقی AND با دو ورودی و یک خروجی برای هر دروازه میباشد.
دیتاشیت ۷۴۰۸
دیتاشیت ۷۴۰۸
کاربردها:
- ترکیب سیگنالهای دیجیتال
- ایجاد بلوکهای منطقی پیچیده
- استفاده در مدارهای شمارنده، قفلها و مقایسهکنندهها
- پروژههای آموزشی و آزمایشگاهی
- ساخت مدارهای منطقی با عملکرد مشخص
آیسی ۷۴۰۸ جزو خانواده TTL (Transistor‑Transistor Logic) است و با ۵ ولت تغذیه کار میکند.
منطق AND چیست؟
قبل از بررسی آیسی، باید بدانیم دروازه AND چگونه کار میکند.
قاعده منطقی AND:
خروجی فقط وقتی HIGH (1) است که هر دو ورودی HIGH باشند.
اگر یکی از ورودیها LOW باشد، خروجی LOW خواهد بود.
این جدول به آن Truth Table یا جدول حقیقت میگویند.
دیتاشیت ۷۴۰۸
مشخصات و خانواده آیسی ۷۴۰۸
نوع آیسی:
- SN7408 / 7408N
- Quad 2‑Input AND Gate
- TTL Logic Family
- تغذیه: ۴.۷۵ تا ۵.۲۵ ولت (معمولاً ۵ ولت)
- پکیج: DIP-14 یا SOIC-14
ویژگیهای مهم:
- شامل ۴ دروازه AND با ۲ ورودی و ۱ خروجی.
- خروجیها قابل اتصال مستقیم به مدارهای TTL دیگر هستند.
- سرعت پاسخ مناسب و تأخیر پروپاگیشن کم (~۱۵‑۲۷ نانوثانیه).
- دمای کاری استاندارد: ۰°C تا +۷۰°C
پیناوت آیسی ۷۴۰۸ (Pinout)
آیسی ۱۴ پایهای است و هر دروازه AND دو ورودی و یک خروجی دارد. پینها به شرح زیر هستند:
نکته: همیشه VCC به پایه ۱۴ و GND به پایه ۷ متصل میشود.
دیتاشیت ۷۴۰۸
مشخصات الکتریکی کلیدی
دیتاشیت ۷۴۰۸
عملکرد داخلی
آیسی ۷۴۰۸ TTL از شبکهای از ترانزیستورها برای پیادهسازی دروازههای AND استفاده میکند.
وقتی هر دو ورودی HIGH باشند، ترانزیستورها اجازه عبور جریان از مقاومت خروجی را میدهند → خروجی HIGH
وقتی یکی از ورودیها LOW باشد، جریان عبور نمیکند → خروجی LOW
این سیستم ترانزیستوری باعث میشود آیسی سرعت پاسخ سریع و مصرف نسبتاً کم داشته باشد.
کاربردها:
- ترکیب سیگنالها: در مدارهای دیجیتال برای اعمال قوانین منطقی
- مدارهای شمارنده و قفلها
- پروژههای آموزشی و آزمایشی
- استفاده در سیستمهای کنترل دیجیتال
- بلوکهای منطقی بزرگتر: ترکیب AND با OR و NOT برای ایجاد توابع منطقی پیچیده
نکات طراحی و استفاده
- مطمئن شوید همه پایهها درست وصل شدهاند (VCC و GND).
- ورودیها را تعریف شده کنید (با Pull-up یا Pull-down).
- برای مدارهای با سرعت بالا، زمان تأخیر پروپاگیشن را لحاظ کنید.
- نسخههای HC08 یا HCT08 مصرف پایینتر و سازگاری بهتر با CMOS دارند.
چطور از ۷۴۰۸ در مدارها استفاده کنیم؟
مدار ساده تست عملگر AND
برای تست ساده عملکرد گیت AND میتوانید دو کلید یا ولتاژ منطق ۱/۰ به ورودیهای یک گیت بدهید و خروجی را با LED ببینید:
- ورودیها A و B را وصل کنید.
- خروجی Y را از پایه آن به LED + مقاومت سری متصل کنید.
- وقتی هر دو ورودی HIGH باشد، LED روشن میشود.
توجه: از مقاومتهای مناسب برای LED و تثبیت سیگنالها استفاده کنید.
کاربردهای رایج IC 7408
آیسی ۷۴۰۸ در مدارهای دیجیتال کاربرد وسیعی دارد، مثالها عبارتاند از:
✔ مدارهای کنترل و تصمیمگیری منطقی
✔ آدرس دیکدینگ در حافظهها
✔ ترکیب سیگنالها قبل از میکروکنترلر
✔ خروجیهای ترکیبی در سیستمهای کنترلی
✔ مدارهای آموزشی در درسهای الکترونیک دیجیتال
نکات مهم برای استفاده صحیح
✔ حتماً VCC را به +۵V و GND را به زمین وصل کنید تا IC کار کند.
✔ ورودیها نباید بجای floating (باز) بمانند چون ممکن است در حالت HIGH قرار بگیرند و رفتار نامطلوبی دهند (در TTL ورودیهای بدون اتصال معمولاً HIGH خوانده میشوند).
✔ اگر ورودیها باز هستند، از پول-آپ یا پول-داون مقاومت برای تثبیت سطح منطقی استفاده کنید.
مزیتهای استفاده از نسخه ۷۴HC08
نسخههای ۷۴HC08 یا ۷۴HCT08 نسبت به نسخههای قدیمیتر (مثل ۷۴LS08) مصرف انرژی کمتر و سازگاری بهتر با میکروکنترلرهای ۳.۳V دارند، به شرطی که سطح ولتاژ منطقی رعایت شود.
پرسشهای متداول ۷۴HC08
۷۴۰۸ چیست و چه کاری انجام میدهد؟
IC 7408 شامل چهار گیت منطقی AND است که خروجی را تنها زمانی HIGH میکند که هر دو ورودی آن HIGH باشند.
چه ولتاژی باید به ۷۴۰۸ داد؟
بهطور استاندارد ۵ ولت (TTL); برخی نسخههای HC میتوانند تا محدوده کمی وسیعتر را تحمل کنند.
آیا میتوان از آن برای میکروکنترلر استفاده کرد؟
بله، میتوان ورودیها و خروجیها را با میکروکنترلر (Arduino, STM32 و…) هماهنگ کرد، به شرطی که سطوح منطقی رعایت شود و ورودیها پایدار باشند.