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Utilisation d'un Circuit Comparateur et d'un Monostable pour Réaliser un Circuit à Combinaisons :

9. - HUITIÈME EXPÉRIENCE : UTILISATION D'UN CIRCUIT COMPARATEUR ET D'UN MONOSTABLE POUR RÉALISER UN CIRCUIT A COMBINAISONS

Vous allez maintenant réaliser un circuit qui est un nouveau jeu : trouver la combinaison de quatre interrupteurs dans un temps limité, fixé à l'avance.

La combinaison gagnante est programmée par celui qui réalise le circuit. Il y a seize combinaisons possibles.

Le but de cette manipulation n'est pas le jeu en lui-même, mais l'examen d'un circuit intégré que vous ne connaissez pas encore et qui est appelé comparateur binaire.

Le comparateur que vous allez utiliser est le circuit MM 74C85 et son schéma est reporté à la figure 15. Ce circuit intégré peut comparer quatre signaux binaires avec quatre autres et reconnaître s'ils sont égaux ou non.

Sur le schéma du MM 74C85, vous remarquez quatre entrées notées A0, A1, A2, A3 ; à ces entrées correspondent quatre autres entrées notées respectivement B0, B1, B2, B3.

Ce circuit compare les huit entrées deux à deux, c'est-à-dire qu'il compare le niveau de tension de l'entrée A0 avec celui de l'entrée B0. De même, il compare entre elles les entrées A1 et B1, A2 et B2, A3 et B3.

Si les signaux sur les entrées sont égaux deux à deux, c'est-à-dire si A0 est au même niveau logique que B0, ainsi que A1 avec B1, A2 avec B2, A3 avec B3, la sortie reliée à la broche 3 (et qui est notée A = B) se porte au niveau H.

Dans tous les autres cas, même si un seul couple d'entrée ne se trouve pas au même niveau, la sortie A = B se porte au niveau L. Le circuit intégré MM 74C85 dispose, en outre, d'autres entrées (broches 4, 5, 6) et sorties (broches 12 et 13) notées A > B, A < B, A = B.

Ces autres entrées et sorties ne sont cependant pas prises en considération dans cette expérience et leur fonction sera développée plus tard dans le cours lorsque l'arithmétique binaire sera traitée.

9. 1. - RÉALISATION DU CIRCUIT

a) Débranchez l'alimentation et enlevez de la matrice toutes les liaisons et les composants de l'expérience précédente.

b) Insérez sur la matrice les circuits intégrés MM 74C221 et MM 74C85, une résistance de 1 MW et un condensateur électrolytique au tantale de 10 µF en respectant les polarités de ses bornes et en vous conformant à la figure 16.

Effectuez ensuite les liaisons illustrées sur cette même figure : des trois liaisons tracées en pointillé, effectuez seulement celle qui relie la broche 3 du circuit intégré MM 74C85 avec le contact L4 (LED L4).

Le schéma électrique des liaisons effectuées sur le comparateur MM 74C85 est représenté à la figure 17.

Les entrées A0, A1, A2, A3 sont reliées respectivement aux interrupteurs SW0, SW1, SW2, SW3 : les entrées B0 et B2 sont reliées à la tension positive, donc se trouvent au niveau H, tandis que les entrées B1 et B3 sont reliées à la masse et se trouvent donc au niveau L.

      N'omettez pas le circuit intégrée MM 74C74 sur le support IC3.

c) Introduisez le circuit intégré MM 74C08 (qui contient quatre portes ET) dans le support ICX.

9. 2. - ESSAIS DE FONCTIONNEMENT

Avant de compléter le circuit de manière à utiliser aussi le monostable et un circuit ET, vérifiez avant tout le fonctionnement du comparateur.

a) Mettez tous les interrupteurs sur la position 0 et branchez l'alimentation.

Observez la LED L4 : elle est éteinte. Il en est ainsi parce que les entrées A ne se trouvent pas toutes au même niveau que les entrées B correspondantes. En effet, les niveaux de tension présents sur les entrées A et B étant indiqués dans la table de la figure 18, il apparaît que deux couples d'entrées seulement sur quatre sont au même niveau. Dans ces conditions, la sortie A = B se trouve au niveau L et la LED L4 est éteinte.