Tento díl, domnívám se, mnohý z vás čtenářů zařadí mezi díly zajímavější, protože se budeme bavit o praktické realizaci a ukážeme si některá zapojení vstupů či výstupů.

Tlačítka na více vstupech

Začneme na dvou úplně primitivních věcech, a to třeba ovládání jednoho spotřebiče z více míst. Na tuto aplikaci využijeme hradla OR. Vybírat budme podle počtu požadovaných vstupů. Zapojení potom bude tak, že každému vstupu bude náležet jedno připojené tlkačítko tak, jak tomu bylo v lekci 19 na 4. obrázku. Pro takovéto obyčejné aplikace je to ale často plýtvání hradly, takže plně posouží paralelní spojení tlačítek. Nyní si vezmeme hradlo AND, které má kontrolovat, zda jsou zajištěny všechny uzávěry před tím, než spustíme stroj. Zde je na druhou stranu možné použít sériové zapojení tlačítek. Ty, pokud zvládají velké výkony, mohou být napojeny přímo na spotřebič, pokud ne, mohou spínat přes tranzistor relé. Tlačítka lze takto zapojovat do různých kombinačních obvodů.

Omezovače úrovní

K ovládání logických obvodů ale často slouží i jiné obvody, a to často s vyšším napájecím napětím, proto je nutné vytvořit jakýsi převodník, který toto napětí sníží tak, aby obvody 74xxyy nezničilo. Tedy na 0 nebo 5 V. Například napětí vystupující z COM portu počítače je +12 a −12 V. Tato napětí by obvody spolehlivě zničila, obvodům logiky TTL na to stačí +7 V. V záporných napětích jsem to zatím nezkoušel. Tuto funkci naštěstí zajišťují součástky běžné a levné, a to jeden odpor a dvě diody, nejlépe s nízkým úbytkem napětí. Celé zapojení potom vypadá tako:

Omezovat jde pomocí dalších možných zapojení, například pomocí Zenerovy diody.

Spínaní velkých výkonů

Další záležitostí je spínaní velkých napětí a proudů, které nejsou obvody logiky TTL schopny dodat nebo přenést. Spínat potom můžeme pomocí tranzistorů a nebo pomocí relé.

Spínání tranzistorů NPN

Tranzistor se často používá jako spínač mezi zemí a spotřebičem nebo zemí a spínanou částí obvodu. Lze jím spínat například větráčky nebo třeba relátaka. Mezi bázi tranzistoru a výstup TTL je vhodné dát nějaký ochranný odpor. Využíváme zapojení se společným emitorem. Viz obrázek:

Některá relátka lze připojit také přímo na TTL, a to na hradla, která mají otevřený kolektor. Je vhodné vybírat hradla s vysokonapěťovým otevřeným kolektorem – ten je stavěn na napětí do 30 V. Zapojení viz obrázek.

Pokud je třeba spínat síťová napětí, jsou relé nejvodnějším řešením, a to také díky galvanickému oddělení obvodů.

Optoelektronika na vstupech i výstupech TTL

Na výstupech TTL toho může být spousta – mezi často používané záležitosti patří LEDky. Ty se zapojují přes odpor. A to nejčastěji v jednom z těchto tří zapojení:

LEDky se často používají pro signalizaci nebo pro určení stavu hradla při návrhu (tedy alespoň mezi námi bastlíři). Další z optoelektronických součástek připojovaných na TTL je 7 segmentový display – ten se připojuje přes odpory stejně jako LEDka.

Na logiku TTL můžeme připojit také optočlen nebo optobránu. Podle schématu:

Hodnoty odporů jsou závislé na typu optočlenu. Připojit toho lze samozeřejmě mnohem více. Nám ale tato zapojení prozatím postačí a časem si další zapojení přidáme.

A příště se podíváme na jednu možnost, kterou nám poskytují hradla s otevřeným kolektorem.