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Les portes logiques partie 1

Les portes logiques qu’est ce que c’est ?

Les portes logiques sont des fonctions simples intégrés dans des composants que l’on peut utiliser pour obtenir un fonctionnement plus ou moins complexe sur un montage électronique. On en distingue deux familles , les TTL et les CMOS.

Les logiques TTL

Les logiques TTL ont deux caractéristiques principales :

  • Ils sont rapides .
  • Ils s’alimentent entre 3 Volts et 5 Volts.

Vous pourrez trouver également des LV_TTL qui s’alimente au maximum en 3,3 Volts . Ceux sont des composants que vous pourrez trouver autour des processeurs , bus mémoires ou autre composants nécessitant de la vitesse. La référence de ces composant commence généralement par 74 comme le 74HC04 qui contient 6 portes “NON”.

Si vous cherchez a en acquérir voici un assortiment que j’ai pu trouver.

Les logiques CMOS

Les logiques CMOS sont plus lent comme vous pouviez vous y attendre. Il peuvent en revanche être alimentés sous une plus large gamme de tension de 3 a 18 Volts. Leurs référence commence généralement par 4… comme pour ce composant 4001 contenant 4 portes OU-NON a deux entrées.

Si vous cherchez des CMOS de la série 4000 voici un autre assortiment que j’ai pu trouver.

Les types de portes logiques

Il existe 4 types de portes logiques de base, les composants de la série 4000 ou 74XX peuvent contenir des portes de bases comme des associations de ces portes logiques ou bien d’autres fonctions.

Voici les portes logique de base:

  • La portes OUI.
  • La portes NON.
  • La porte ET.
  • La porte OU ou la porte OU Exclusif.

Comme je vous le disais plus haut il est également possible de les associer c’est pour ça que dans certains cas on peut trouver par exemple des portes ET NON ou “NAND” en anglais .

Les niveaux logiques

la Porte logique 4001

Voici un exemple de porte logique , ici une des portes d’un  4001 qui n’est autre qu’une porte OU-NON ou NOR en anglais. Pour la faire fonctionner vous devrez préalablement alimenter le circuit intégré 4001 entre VCC et GND ( ou respectivement entre VDD et VSS).

 

 

Schéma interne porte logique 4001

Voici de que nous donne la documentation constructeur , vous repérez les bornes 7 et 14 VSS et VDD ce sont nos alimentations c’est ici  qu’il faudra alimenter le circuit. Alimentation de la porte logique 4001

Ce tableau nous donnes les indications suffisantes pour alimenter ce circuit je vous avais dit entre 3v et 18v mais le constructeur est ici plus généreux et nous propose même d’aller jusqu’à 20 Volts.

Revenons a notre porte :

4001 Kicad

On peut maintenant envoyer les niveaux logiques c’est a dire un +VCC (que nous avons branché sur la borne 14 de ce circuit) ou un GND ( Celui de la borne 7). Le +VCC correspond a un niveau logique ‘1’et le GND au niveau logique “0”. En fonction des entrées que vous aurez mit a “1” ou a “0” pattes 2 et 3 de notre porte, la sortie passera a +VCC ou restera a 0V .

Les précautions:

Il est important si vous utilisez un niveau logique venant d’un autre circuit de limiter la tension sur les entrées afin qu’elle ne dépasse pas la tension d’alimentation de votre circuit sous peine de le voir rendre l’âme :).

La sortie ne pourra pas alimenter grand chose si vous comptez piloter une sortie comme un relais ou même une LED il faudra mettre un transistor.

Vous devez éviter de laisser les entrées en l’air , même si ca peut fonctionner dans la plupart des cas. Prenez le soin de mettre au GND les pattes d’entrées que vous n’utilisez pas afin de vous éviter un fonctionnement hasardeux.

 

La suite dans une deuxième partie

 

Sylvain Altmayer

 

 

 

 

 

 

 

 

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