Créée le, 19/06/2015

 Mise à jour le, 02/09/2016

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  Examen d'un circuit NOR       Bas de page     


Examen d'un Circuit OU (74C32) et d'un Circuit NOR (74C02) :


3. - PREMIÈRE EXPÉRIENCE : EXAMEN D'UN CIRCUIT OU

Avec l'exercice suivant, vous pourrez vérifier le fonctionnement d'un circuit OU et en établir la table de fonctionnement ainsi que la table de vérité.

Pour cela, vous utiliserez le circuit intégré MM 74C32 dont le schéma électrique est représenté figure 5. Comme vous pouvez le voir, ce circuit intégré comprend 4 circuits OU. L'expérience concerne l'examen du premier circuit OU dont les entrées sont reliées aux broches 1 et 2 et la sortie à la broche 3.

Schema_du_circuit_integre_MM74C32.gif   

Les 3 autres circuits OU contenus dans le circuit intégré présentent les mêmes caractéristiques de fonctionnement comme vous pourrez le vérifier vous-même si vous le désirez en répétant les mêmes essais.

Pour faire cette expérience, conformez-vous aux instructions suivantes et référez-vous à la figure 6-a.

a)  Enlevez du groupe de connecteurs toutes les liaisons éventuellement présentes relatives aux essais précédents.

Fonctionnement_du_circuit_OU_MM74C32.jpg Schema_du_circuit_integre_MM74C32_correspondant.gif

b)  Assurez-vous que la pile d'alimentation est débranchée, prenez ensuite le circuit intégré MM 74C32 et introduisez-le dans le support ICX après en avoir redressé les pattes si nécessaire, avec les précautions d'usage préconisées dans les pratiques précédentes.

c)  En vous servant de deux morceaux de fils de 5 cm ddûment préparés, reliez la broche 1 du circuit intégré avec le contact SW0 et la broche 2 avec le contact SW1.

d)  En utilisant le morceau de fil de 10 cm, reliez la patte 3 du circuit intégré avec le contact L0.

Avec ces liaisons, l'entrée 1 du circuit OU est reliée au contact commun de l'interrupteur SW0 tandis que l'entrée 2 est reliée au contact commun de l'interrupteur SW1 ; la sortie du circuit OU est reliée à l'indicateur L0.

Les deux interrupteurs permettent de relier les deux entrées à la masse (0 V, niveau bas L) ou à la tension positive d'alimentation (+ 4,5 V, niveau H), selon qu'ils soient positionnés respectivement sur 0 ou bien sur 1.

e)  Mettez les deux interrupteurs sur la position 0 ; les deux entrées du circuit OU sont ainsi toutes deux reliées à la masse, et se trouvent donc au niveau L. De cette façon, vous avez réalisé le circuit schématisé dans la figure 6-b (premier essai).

Alimentez à présent le circuit en reliant les cordons rouge et noir à la pile et observez la LED L0 ; elle est éteinte, ce qui indique un niveau L.

Avec cet essai, vous avez constaté que dans un circuit OU, lorsque les deux entrées sont à un niveau bas (à l'état L), la sortie est également à un niveau bas (à l'état L).

Vous pouvez donc dresser une table à deux colonnes, la première réservée aux niveaux des entrées et l'autre relative au niveau de la sortie.

Sur cette table, vous pouvez reporter le résultat du premier essai et donc noter L pour l'entrée 1, L pour l'entrée 2 et L pour la sortie complétant ainsi la première ligne de la table de fonctionnement du circuit OU.

f)  Faites maintenant basculer l'interrupteur SW1 vers le haut sur la position 1.

L'entrée 2 du circuit OU est ainsi portée au niveau H. En observant la LED L0, vous constatez qu'elle est allumée ce qui indique que la sortie du circuit OU est au niveau H (haut).

Vous pouvez donc reporter dans la deuxième ligne de la table de fonctionnement les notes suivantes : L pour l'entrée 1, H pour l'entrée 2 et H pour la sortie.

g)  Faites basculer l'interrupteur SW0 sur la position 1 et ramenez l'interrupteur SW1 sur la position 0.

Dans ces conditions, l'entrée 1 a été portée au niveau H tandis que l'entrée 2 a été ramenée au niveau L.

En observant la LED L0, vous constatez qu'elle est toujours allumée, signe évident que la sortie se trouve encore à l'état H.

Sur la base de cet essai, vous pouvez remplir la troisième ligne de la table de fonctionnement en y indiquant que pour les niveaux H et L d'entrée, la sortie se trouve à l'état H.

  Ramenez à nouveau SW1 sur la position 1 ; dans ces conditions les deux entrées sont à un niveau H.

En observant la LED L0, vous constatez qu'elle est allumée ce qui indique que la sortie se trouve elle aussi au niveau H.

A partir de ce résultat, vous pouvez inscrire la dernière ligne de la table de fonctionnement du circuit OU (représenté figure 7-a) en mettant H aux deux entrées ainsi qu'à la sortie.

Tables_relatives_au_circuit_OU.gif

Vous pouvez passer de la table de fonctionnement à la table de vérité en remplaçant la lettre L par le symbole 0 et la lettre H par le symbole 1, selon la convention logique positive. Vous obtiendrez ainsi la table reportée figure 7-b.

D'après la table de fonctionnement de la figure 7-a, nous pouvons déduire que la sortie d'un circuit OU est à l'état haut lorsqu'au moins une de ses entrées est à l'état haut, tandis que la sortie se trouve à l'état L (bas) uniquement lorsque ses entrées sont à l'état L (bas).

HAUT DE PAGE 4. - DEUXIÈME EXPÉRIENCE : EXAMEN D'UN CIRCUIT NOR  (Retour 3ème pratique)

Le but de cette expérience est de constater qu'un circuit NOR est équivalent à un circuit OU suivi d'un inverseur.

Pour cet exercice, vous utiliserez le circuit intégré MM 74C02 contenant 4 circuits NOR comme vous pouvez le voir sur le schéma électrique de la figure 8.

Schema_du_circuit_integre_MM74C02.gif

Comme d'habitude, l'essai de fonctionnement sera réalisé sur le premier circuit NOR, c'est-à-dire celui dont les entrées sont les broches 2 et 3 et la sortie la broche 1.

Procédez de la manière suivante :

a)  Assurez-vous en premier lieu que l'alimentation est bien débranchée et supprimez les liaisons effectuées au cours des essais précédents.

b)  Enlevez le circuit intégré MM 74C32 du support et introduisez à sa place le circuit intégré MM 74C02.

c)  Avec les trois morceaux de fils utilisés dans l'expérience précédente, reliez entre eux les points indiqués ci-dessous et représentés figure 9-a :

  • broche 1 du circuit intégré MM 74C02 et contact L0,

  • broche 2 du circuit intégré MM 74C02 et contact SW0,

  • broche 3 du circuit intégré MM 74C02 et contact SW1.

Fonctionnement_du_circuit_NOR_MM74C02.jpgSchema_du_circuit_integre_MM74C02_correspondant.gif

d)  Mettez les deux interrupteurs SW0 et SW1 sur la position 0.

Dans ces conditions, les deux entrées du circuit NOR se trouvent toutes deux au niveau L et vous avez réalisé le circuit représenté figure 9-b (premier essai).

Alimentez maintenant le circuit et observez la LED L0 : elle est allumée. Cela signifie que, lorsque les entrées du circuit NOR sont à l'état LL, c'est-à-dire toutes les deux à un niveau bas, la sortie est à l'état H (haut).

e)  Mettez l'interrupteur SW1 sur la position 1, puis mettez-le à nouveau sur la position 0 et placez SW0 sur la position 1. Vous réalisez ainsi les deux combinaisons LH et HL sur les entrées. Vous constatez que dans les deux cas, la LED L0 reste éteinte indiquant que la sortie se trouve à l'état L.

f)  Mettez enfin les deux interrupteurs SW0 et SW1 sur la position 1. Dans ce cas également, La LED L0 reste éteinte indiquant que la sortie est encore à l'état L.

Les résultats de ces essais sont résumés dans la table de fonctionnement illustrée figure 10-a, tandis que la figure 10-b représente la table de vérité correspondante.

Tables_relatives_au_circuit_NOR.gif 

Grâce à la table de fonctionnement de la figure 10-a, nous pouvons constater que la sortie d'un circuit NOR est à un niveau haut uniquement dans le cas où ses deux entrées sont chacune au niveau L (bas). Si une seule des deux entrées où les deux sont au niveau haut, la sortie se trouve au niveau L (bas).

En comparant la table de vérité du circuit NOR (figure 10-b) avec celle du circuit OU reportée dans la figure 7-b, vous remarquerez que la première peut être tirée de la seconde par une simple inversion, en remplaçant chaque 0 par 1 et chaque 1 par un 0 dans la colonne de sortie.

Il convient à ce point de faire une remarque importante.

Dans l'élaboration de la table de vérité, il a été fait référence, jusqu'à présent, à la convention logique positive, c'est-à-dire que la table de vérité a été tirée de celle de fonctionnement en associant la valeur logique 1 au niveau H et la valeur logique 0 au niveau L.

Voyons à présent ce qui arrive lorsqu'on opère selon la convention logique négative, c'est-à-dire si la valeur logique 1 est associée au niveau L et la valeur logique 0 au niveau H, dans le cas du circuit NOR considéré précédemment. Le résultat obtenu sera la nouvelle table de vérité représentée figure 11.

Table_de_verite_du_circuit_NOR_en_logique_negative.gif

En comparant cette table avec la table de vérité du circuit NAND tirée de la théorie précédente (Voir électronique Digitale, 3ème leçon), vous pourrez constater qu'elles sont identiques. Nous pouvons en conclure qu'un circuit NOR fonctionnant en logique négative est équivalent à un circuit NAND fonctionnant en logique positive.

Il est donc très important de vous rappeler ce qui suit :

La table de fonctionnement d'un circuit intégré décrit le fonctionnement physique en termes de niveaux de tension.

La table de vérité décrit par contre la fonction logique qu'il peut accomplir, et qui peut être différente selon que la logique adoptée est positive ou négative. Pour approfondir la question, vous trouverez de plus amples explications dans les théories Électroniques Digitales (à ne pas négliger).


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