Untitled Quiz
40 Questions
0 Views

Choose a study mode

Play Quiz
Study Flashcards
Spaced Repetition
Chat to lesson

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Melyik állítás igaz a TTL és CMOS áramkörökről?

  • TTL és CMOS áramkörök közvetlenül összekapcsolhatók.
  • A CMOS működik a 3.3V TTL szinten.
  • A CMOS áramkörök 5V TTL szinten működnek. (correct)
  • A TTL áramkörök idősebb technológiát képviselnek, mint a CMOS.

    • Melyik áramkörcsalád a CMOS technológia jellemzője?

  • 74xx
  • 7400 NAND kapu
  • 74HCxx (correct)
  • 74LSxx

    • Milyen előnyökkel jár a 3.3V-os áramkörök használata a 5V-os áramkörökhöz képest?

  • Magasabb hőmérséklet tűrés.
  • Rugalmasság a nagyobb áramok kezelésére.
  • Nagyobb gyorsaság a jelfeldolgozásban.
  • Alacsonyabb energiafogyasztás. (correct)

    • Melyik állítás igaz a TTL áramkörök 7400 NAND kapujáról?

    <p>A kimenetek forrása körülbelül 20mA.</p> Signup and view all the answers

    Melyik fénykibocsátási képesség jellemzi a TTL áramköröket?

    <p>A TTL áramkörök fan-out értéke 50+.</p> Signup and view all the answers

    Melyik állítás igaz a MOSFET működésére vonatkozóan?

    <p>A N-csatornás MOSFET működéséhez szükséges a kapu feszültség emelése.</p> Signup and view all the answers

    Mi a különbség a Depletion mód és az Enhancement mód között a MOSFET-ek esetében?

    <p>Depletion módban a gate-source feszültség csökkentése szükséges a készülék kikapcsolásához.</p> Signup and view all the answers

    Melyik áramkörcsaládnak van nagyobb zajtűrési képessége?

    <p>CMOS</p> Signup and view all the answers

    Milyen tápfeszültséget igényel a TTL áramkör család?

    <p>Vcc = 5V+-0.25V</p> Signup and view all the answers

    Miért nincs szükség teljesítményswitch-re a TV távirányítók esetén?

    <p>A CMOS áramkörök energiafogyasztása állandó áramkörökben nagyon alacsony.</p> Signup and view all the answers

    Mi a funkciója az RC aluláteresztő szűrőnek a kapcsolónál?

    <p>A jel simítása a kapcsoló állapotváltozásakor</p> Signup and view all the answers

    Milyen maximális bouncidejű időszakot kell figyelembe venni szoftveres debouncing esetén?

    <p>Egy időintervallumot, amely nagyobb, mint a maximális bounce idő</p> Signup and view all the answers

    Melyik érték a biztonságos ellenállás választása LED-hez 20mA áram mellett és 5V tápfeszültségnél?

    <p>220Ω</p> Signup and view all the answers

    Melyik a Hysteresis nélküli bemeneti/kimeneti jelszint kimeneti jelének fontos jellemzője?

    <p>A jelszint minimális zajos működést eredményez.</p> Signup and view all the answers

    Milyen tömör logic áramkörök elnevezése a Schmitt-trigger invertereknél?

    <p>Digitális jelek átalakítói.</p> Signup and view all the answers

    Melyik a helyes áramkör az S-R tároló használatakor?

    <p>Két NAND kapu kapcsolódik paradox módon.</p> Signup and view all the answers

    Melyik a legrosszabb gyakorlat LED kapcsolásakor?

    <p>Ellenállás nélkül csatlakozni az áramforráshoz.</p> Signup and view all the answers

    Milyen jellemzőkkel bírnak az E12 sorozatú ellenállások?

    <p>10%-os tolerancia.</p> Signup and view all the answers

    Milyen feszültségforrásokat használhatunk maximum 1.5A teljesítményhez az 5V-hoz?

    <p>7805 teljesítményregulátor</p> Signup and view all the answers

    Milyen műveletet kell végezni, ha külön szeretnénk izolálni a vezérlő és vezérelt áramköröket?

    <p>Opto-izolátort kell használni</p> Signup and view all the answers

    Mi történik, ha a bemeneti feszültség 3.3V nyomatokat kimenetez 5V TTL bemenethez?

    <p>A bemenet megérti az állapotot</p> Signup and view all the answers

    Hogyan vizsgálhatjuk, hogy az 5V TTL bemenet valóban érzékeli-e a kimeneti jel állapotát?

    <p>Ha a bemenet alacsony tartományába esik a kimenet alacsony tartománya</p> Signup and view all the answers

    Mikor észlel egy Zener dióda, hogy a meghatározott feszültség elérkezett?

    <p>Amikor a bemeneti feszültség elér egy kritikus szintet</p> Signup and view all the answers

    Milyen tápellátást használjunk egy 240V-os eszköz kapcsolásához?

    <p>Szilárdtest relét vagy relét</p> Signup and view all the answers

    Mekkora teljesítmény veszteség keletkezik, ha Vin=12V és Iout=1A?

    <p>$7W$</p> Signup and view all the answers

    Melyik lehetőség NEM helyes, ha több tápegységet használsz?

    <p>Csak a pozitív tápvonalakat lehet összekapcsolni</p> Signup and view all the answers

    Melyik tápfeszültség található az Arduino Uno táblán?

    <p>3.3V</p> Signup and view all the answers

    Melyik kijelentés igaz a Raspberry Pi 3 Model B+ digitális I/O lábaira?

    <p>Maximum 50mA-t tudnak biztosítani összesen.</p> Signup and view all the answers

    Mit jelent az analóg jel?

    <p>Folyamatos jel, amely fizikai méréseket reprezentál.</p> Signup and view all the answers

    A következő logikai ágak közül melyik a komplementer logikai ágba tartozik?

    <p>NAND</p> Signup and view all the answers

    Mi ENSURE el a D flip-flop működését?

    <p>A jelenlegi bemenettől függ.</p> Signup and view all the answers

    Melyik állítás hamis a TTL logikai áramkörökre vonatkozóan?

    <p>Feszültségvezérelt eszközök.</p> Signup and view all the answers

    Mi a feladata egy RC áramkörnek?

    <p>Időzítés mérése.</p> Signup and view all the answers

    Melyik kommunikációs port nem található a Raspberry Pi 3 Model B+ táblán?

    <p>CAN</p> Signup and view all the answers

    Mi a szekvenciális logika jellemzője?

    <p>A bemenetek történeti adatai is befolyásolják a kimenetet.</p> Signup and view all the answers

    Melyik állítás nem jellemző a CMOS logikai áramkörökre?

    <p>Kizárólag bi polar tranzisztorokat használnak.</p> Signup and view all the answers

    Mi a különbség a digitális és analóg jelek között?

    <p>A digitális jel diszkrét értékeket képvisel, analóg jel pedig folyamatos arányt.</p> Signup and view all the answers

    Melyik logikai művelet tükrözi a De Morgan-törvényeket?

    <p>(A + B)' = A' * B'</p> Signup and view all the answers

    Melyik tényező nem befolyásolja az elektrotechnikai áramkör teljesítményét?

    <p>Kör alakja</p> Signup and view all the answers

    Hogyan nevezik azt a logikai típust, amelynél az áramkör kimenete csak a jelenlegi bemenetektől függ?

    <p>Kombinálható logika</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Hardver alapok

    • Az Arduino Uno, Raspberry Pi 3 és Parallax Basic Stamp 2 (SumoBot) kártyák be- és kimeneti lábainak áttekintése
    • A digitális logika alapjai: digitális és analóg jelek, Boole-algebra, kombinációs logika (kapuk), szekvenciális logika (kapcsolók, flip-flopok)
    • Logikai családok: TTL és CMOS jellemzői, speciális kimenetek, az Open collector és Open drain
    • Elektronikus komponensek: ellenállások, kondenzátorok, diódák, tranzisztorok, LED-ek, műveleti erősítők, komparátorok stb.
    • Bemenetek: kapcsolók használata digitális bemeneteken, jelugrás és megoldása
    • Kimenetek: LED-ek csatlakoztatása a kimenetekhez, szervómotorok vezérlése PWM-mel
    • Tápfeszültség: mikrokontrollerek táplálása, több tápfeszültségű áramkörök összekapcsolása, nagy áramú/feszültségű áramkörök vezérlése, alacsony akkumulátorfeszültség-jelző műveleti erősítővel és Zener diódával
    • 3,3V és 5V logikák összekapcsolása
    • Perifériák és más mikrokontrollerek közötti kommunikáció: UART, I2C, SPI
    • Analóg bemenet és kimenet: DAC, ADC, példák

    Arduino Uno kártya lábkiosztása

    • 5V és 3,3V szabályozott kimenő tápfeszültség
    • 6 analóg bemenet
      • 10 bites felbontású ADC-kkel
    • 14 digitális bemenet/kimenet
      • 5V tápfeszültség
      • 0-0,8V: logikai 0
      • 2-5V: logikai 1
      • max 20mA/láb kiadás/elnyelés
      • max 200mA/összes láb
      • PWM-képes lábak
    • Kommunikációs portok
      • Soros
      • SPI
      • I2C

    Raspberry Pi 3 Model B+ kártya lábkiosztása

    • 5V és 3,3V szabályozott kimenő tápfeszültség
    • 40-pin GPIO fejléc (általános célú bemenet/kimenet)
    • 26 digitális I/O láb
      • 3,3V tápfeszültség
      • max 16mA/láb kiadás/elnyelés
      • max 50mA/összes láb
      • PWM-képes lábak
    • Nincsenek analóg bemenetek
    • Kommunikációs portok
      • Soros
      • SPI
      • I2C

    Parallax Basic Stamp 2 (SumoBot) I/O lábak

    • Vin = 6V, Vdd = 5V
    • 16 digitális I/O láb
      • 5V tápfeszültség
      • Forrás/elnyelő áram I/O-nként: 20mA/25mA
      • Forrás/elnyelő áram egységenként: 40mA/50mA 8 I/O lábon
      • PWM-képes
      • Pszeudo szinuszhullám kimenet
      • RC áramkör időmérése
    • Dedikált csatlakozók
      • 2 szervómotorhoz (Vin a tápellátáshoz)
      • 2 fényszenzorhoz
      • 2 infravörös közelségérzékelőhöz
    • Soros/I2C kommunikáció

    Analóg és digitális jelek

    • Analóg jel: folytonos jel, amely fizikai méréseket ábrázol
      • Folytonos értékkészletet használ az információk ábrázolására
    • Digitális jel: folytonos jel, amely diszkrét értékek sorozatának ábrázolása
    • Logikai jel: digitális jel, amelynek két lehetséges értéke van
      • A pontos feszültségértékek nem lényegesek, csak a kategóriájuk (1 vagy 0)
      • Egyszerűen „digitálisnak” hívják

    Digitális logikai áramkörök

    • Kombinációs logika (időtől független logika): a kimenet kizárólag a jelenlegi bemenet függvénye
    • Szekvenciális logika: a kimenet nemcsak a jelenlegi bemenettől függ, hanem a bemenet történetétől is

    Boole-algebra

    • Két értéket felvevő változók: 0 (hamis), 1 (igaz)
    • Alapvető műveletek: kötőszó (ÉS), diszjunkció (VAGY), tagadás (NEM)
    • Törvények: kommutativitás, asszociativitás, disztributivitás, De Morgan-törvények
    • Axiomákk: A·0 = 0; A·1 = A; A + 0 = A; A + 1 = 1; A·A = 0; A + A = 1; A' = A

    Logikai kapuk

    • Nem kapu (NOT): az inverz logikai értéket adja ki
    • ÉS kapu (AND): csak akkor ad ki 1-et, ha mindkét bemenete 1
    • VAGY kapu (OR): akkor ad ki 1-et, ha legalább egy bemenete 1
    • XOR kapu (EXOR): akkor ad ki 1-et, ha a két bemenet különbözik

    Atipikus kombinációs logika: 1 bites teljes összeadó

    • A bináris osztályrendszerben való összeadás
    • A kimenet () és a hatáseltolódás (Cout) kifejezése Boole-algebrával

    Alapszinten szekvenciális logikai áramkörök: kapcsolók és flip-flopok

    • S-R kapcsoló: két állapotú kapcsoló, amelyről az egyik állapotba lehet állítani, és a másikba visszaállítani
    • D flip-flop: az órajel impulzus élén rögzíti a bemenet értékét a kimenetére
    • J-K flip-flop: az órajel impulzus élén frissíti a kimenetet a bemenet alapján
    • T flip-flop: az órajel impulzus élén a kimenetet megfordítja

    Áramköri családok

    • TTL (Transistor-Transistor Logic)
      • Bipoláris junction tranzisztorokkal készül
    • CMOS (Komplementer Metal-Oxide Semiconductor)
      • Mezőhatású tranzisztorokkal (MOSFET-ekkel) készül

    Bipolar junction tranzisztorok (BJT)

    • A BJT-ket áramvezérelt kapcsolóként tekinthetjük a digitális elektronikában
    • Az Ib áram sokkal kisebb, mint az IC vagy IE vezérelt áram
    • NPN és PNP tranzisztorok működése

    MOSFET-ek

    • A MOSFET a metal-oxid-félvezető mezőhatású tranzisztor rövidítése
    • A MOSFET feszültségvezérelt eszköz, szemben a BJT-vel, amely áramvezérelt
    • Nagyon magas bemeneti impedancia
    • Az elektrosztatikus kisülések károsíthatják a MOSFET-et
    • N-csatornás: a forrás a földhöz van csatlakoztatva. A MOSFET bekapcsolásához fel kell emelni a feszültséget a kapun. A kikapcsoláshoz a kaput a földhöz kell csatlakoztatni.
    • P-csatornás: a forrás a tápvonalhoz (Vcc) van csatlakoztatva. Annak érdekében, hogy az áram áramolhasson, a kaput a földhöz kell húzni. A kikapcsoláshoz a kaput a Vcc-hez kell húzni.
    • Kimerülési mód: A bekapcsoláshoz negatív feszültség kell a kapura. A kikapcsoláshoz a kaput meg kell szabadítani a feszültségtől.
    • Fokozási mód: A bekapcsoláshoz pozitív feszültség kell a kapura. A kikapcsoláshoz a kaput meg kell szabadítani a feszültségtől.
    • A leggyakrabban használt típus az N-csatornás fokozódású MOSFET.

    Áramköri családok

    • TTL
        • tápfeszültség: Vcc = 5V+-0,25V
        • tápfeszültség (föld): Vee
    • CMOS
        • tápfeszültség: Vdd = 3-15V
        • tápfeszültség (föld): Vss
      • Nagyobb feszültségtartomány: ideális akkumulátoros eszközökhöz
      • Nagyobb zajszint-immunitás

    Áramköri családok

    • TTL
      • A teljesítményfogyasztás hozzávetőlegesen állandó (néhány mW)
    • CMOS
      • A teljesítményfogyasztás a frekvenciával növekszik, de nagyon alacsony változatlan körülmények között (10nW-)
      • Ezért nem szükséges a bekapcsológomb a TV távirányítóiban

    Áramköri családok - következtetések, megjegyzések

    • Ha nincsenek speciális követelmények (pl. nagy frekvencia), a CMOS jobb választás, mint a TTL
    • A 3,3V áramkörök kevesebb energiát fogyasztanak, mint az 5V-os áramkörök, ezért a modern chipek 3,3V-ot (vagy annál kisebbet) használnak, de az 5V-os TTL szint I/O szabványként fennmaradt.
    • A CMOS IC-k a 5V TTL szinten működnek, de a TTL és a CMOS áramköröket nem lehet közvetlenül összekötni, mert a feszültségtartományok különbözőek (lásd később)
    • Létezik a 3,3V-os alacsony feszültségű TTL (LVTTL) is

    Áramköri családok - legnépszerűbbek

    • TTL
      • 74xx (eredeti)
      • 74LSxx (alacsony fogyasztású Schottky)
    • CMOS
      • 74HCxx
      • 40xx

    Kiszűrés

    • S-R kapcsolóval és SPDT kapcsolóval
    • RC aluláteresztő szűrővel és Schmitt-trigger inverterrel
    • A kondenzátort feltöltjük, ha a kapcsoló nyitott, és kisütjük, ha a kapcsoló zárva van -> ez simítja a jelet
    • A Schmitt-trigger inverter különböző szinteken kapcsol be/ki -> ez eltávolítja a fennmaradó zajt

    Szoftveres kiszűrés

    • A Basic Stamp „Button” parancsát használva
    • Saját megoldás készítése Arduino vagy Rasberry Pi esetén: időszakosan ellenőrizze a kapcsolót, a beolvasások között nagyobb időtartam legyen, mint a maximálisan várható ugrási idő. Várjon addig, amíg az ugrás eltűnik, amikor a kapcsoló megváltoztatja az állapotát.

    Kimenet

    LED-ek használata

    • Nem szabad közvetlenül a táphoz csatlakoztatni a LED-et áramkorlátozó ellenállás nélkül! Ez egy dióda, nem egy belső ellenállással rendelkező lámpa.

    • A „továbbító feszültség” mértéke változik, amikor egy bizonyos áram folyik rajta.

    • Az ellenállás kiszámítása: V = 5V ILed,tip = 20mA VLed,tip = 2V VR = (5V-2V) = 3V / 20mA = 0.02A = 150Ω

    • Biztonság érdekében válassza a 220Ω-ot

    • Vagy próbáljon ki egy online kalkulátort

    Ellenállás színkódjai

    • Az első két sáv az ellenállás értékét jelzi
    • A harmadik szín a multiplikátort jelzi
    • A negyedik szín a tolerancia (pontosítási rang)

    Szabványos ellenállási értékek

    • E12 sorozat
      • 10% tolerancia
      • 1.0, 1.2, 1.5, 1.8, 2.2, 2.7, 3.3, 3.9, 4.7, 5.6, 6.8, 8.2
      • x1Ω, x10Ω, x100Ω stb.
    • E24 sorozat
      • 5% tolerancia
      • 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.5, 1.6, 1.8, 2.0, 2.2, 2.4, 2.7, 3.0, 3.3, 3.6, 3.9,
      • 4.3, 4.7, 5.1, 5.6, 6.2, 6.8, 7.5, 8.2, 9.1
      • x1Ω, x10Ω, x100Ω stb.

    Több tápfeszültség - normál esetek

    • Ha több tápfeszültségforrás használatos (függetlenül attól, hogy a feszültségek egyeznek-e vagy sem)
      • Tartsa szét a pozitív tápvonalakat
      • Csatlakoztassa a földvezetékeket minden tápfeszültségforráshoz

    Több tápfeszültség - extrém esetek

    • Ha teljesen le kell választani a vezérlő és a vezérelt áramköröket (pl. nagy áram miatt), akkor válassza szét a földeket is, és használjon opto-izolátort

    240V vezérlés

    • 240V-os eszköz bekapcsolásához használjon relét vagy szilárdtest relét (SSR)
      • Nagy feszültség keletkezik a tekercsben, amikor az átfolyó áram megszakad.
      • A dióda megakadályozza a tranzisztor károsodását (elengedi az áramot)

    Akkumulátor alacsony feszültség szint jelző

    • Nyitott hurkú műveleti erősítő: 2 telített állapot között kapcsol: +Vcc és –Vcc
    • A Zener dióda a fordított polaritásban üzemelve vezet, amikor eléri az előre meghatározott feszültségét (VZ) -> fenntartja a VZ-t.

    Interfész

    3,3V és 5V áramkör összekapcsolása

    • Különböző szabványos feszültségszintek a bemeneteken/kimeneteken

    3,3V és 5V áramkör összekapcsolása

    • A bemenet megfelelően olvassa le a kimenet állapotát, ha
    • A bemenet magas tartománya magában foglalja a kimenet magas tartományát
    • A bemenet alacsony tartománya magában foglalja a kimenet alacsony tartományát
    • A 3,3V-os kimeneteket közvetlenül csatlakoztathatja a 5V TTL bemenetekhez…
    • De más esetekben ellenőriznie kell a szinteket…
    • És szükség esetén meg kell változtatnia őket.
    • Számos módja van ennek.

    Studying That Suits You

    Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

    Quiz Team

    Related Documents

    Hardware Basics 2024 PDF

    More Like This

    Untitled Quiz
    37 questions

    Untitled Quiz

    WellReceivedSquirrel7948 avatar
    WellReceivedSquirrel7948
    Untitled Quiz
    55 questions

    Untitled Quiz

    StatuesquePrimrose avatar
    StatuesquePrimrose
    Untitled Quiz
    18 questions

    Untitled Quiz

    RighteousIguana avatar
    RighteousIguana
    Untitled Quiz
    50 questions

    Untitled Quiz

    JoyousSulfur avatar
    JoyousSulfur
    Use Quizgecko on...
    Browser
    Open
    Browser
    Browser