Mạch Giải Mã Trong Kỹ Thuật Điện Tử: Từ Cơ Bản Đến Ứng Dụng ([keyword]: Mạch Giải Mã)

Mạch giải mã đóng vai trò quan trọng trong nhiều ứng dụng điện tử, từ hiển thị thông tin trên màn hình đến điều khiển các thiết bị phức tạp. Bài viết này sẽ đi sâu vào nguyên lý hoạt động, các loại mạch giải mã phổ biến, và ứng dụng thực tế của chúng, đặc biệt tập trung vào mạch giải mã BCD sang 7 đoạn và mạch giải mã n đường sang 2n đường.

Mạch Giải Mã n Đường Sang 2n Đường

Mạch này biến đổi một mã nhị phân n bit thành 2n tín hiệu ra, trong đó chỉ một tín hiệu ra được kích hoạt tương ứng với mã nhị phân đầu vào.

Giải Mã 2 Đường Sang 4 Đường

Đây là dạng mạch giải mã cơ bản. Ví dụ, với 2 ngõ vào A1 và A0, ta có 4 ngõ ra. Mỗi tổ hợp của A1 và A0 sẽ kích hoạt một ngõ ra tương ứng. Hình minh họa bên dưới thể hiện bảng sự thật, hàm ngõ ra, và sơ đồ mạch của một mạch giải mã 2 sang 4 với ngõ vào và ra tác động cao.

Giải Mã 3 Đường Sang 8 Đường

Có thể xây dựng mạch giải mã 3 sang 8 bằng cách kết hợp hai mạch giải mã 2 sang 4. Hình ảnh dưới đây minh họa cách thức kết nối này.

Bit A2 được sử dụng làm tín hiệu cho phép (G) cho hai mạch giải mã 2 sang 4. Khi A2=0, IC1 được kích hoạt. Khi A2=1, IC2 được kích hoạt.

Một số IC giải mã thông dụng bao gồm: 74139 (2 sang 4), 74138 (3 sang 8), và 74154 (4 sang 16). Hình vẽ sau đây mô tả bảng sự thật của IC 74138 và cách kết nối hai IC này để tạo mạch giải mã 4 sang 16.

sơ đồ mạch sao tam giác

Ứng dụng quan trọng của mạch giải mã là giải mã địa chỉ cho bộ nhớ bán dẫn. Ngoài ra, kết hợp mạch giải mã với cổng OR có thể tạo ra các hàm logic. Ví dụ, để tạo hàm F = Σ(1, 2, 4, 7), ta có thể sử dụng mạch giải mã 3 sang 8 và cổng OR như hình dưới đây:

sơ đồ mạch điều khiển sao tam giác

Giải Mã BCD Sang 7 Đoạn

Mạch này chuyển đổi mã BCD (Binary Coded Decimal) 4 bit thành tín hiệu điều khiển cho đèn 7 đoạn hiển thị các số từ 0 đến 9.

Đèn 7 Đoạn

Đèn 7 đoạn gồm 7 đoạn led (a, b, c, d, e, f, g) được sắp xếp theo hình số 8. Mỗi đoạn có thể được bật hoặc tắt để hiển thị các số thập phân.

Hình dưới đây minh họa cách hiển thị các số từ 0 đến 9 trên đèn 7 đoạn.

cách đấu phao điện

Có hai loại đèn 7 đoạn: catod chung và anod chung.

Mạch Giải Mã BCD Sang 7 Đoạn

Mạch này nhận mã BCD 4 bit làm đầu vào và xuất ra 7 tín hiệu để điều khiển các đoạn của đèn 7 đoạn. Bảng sự thật cho mạch giải mã BCD sang 7 đoạn với ngõ ra tác động thấp được thể hiện dưới đây:

cường độ dòng điện là gì

Các IC giải mã BCD sang 7 đoạn phổ biến bao gồm CD4511 và 7447. IC 7447 có thêm các chức năng như xóa số 0 và thử đèn.

Hình vẽ sau minh họa mạch hiển thị 3 chữ số sử dụng IC 7447.

mạch động lực sao tam giác

Hiển Thị 7 Đoạn Bằng Tinh Thể Lỏng (LCD)

LCD cũng có 7 đoạn tương tự như đèn LED. Tuy nhiên, LCD cần tín hiệu xoay chiều để hoạt động. Có thể sử dụng IC 4511 kết hợp với cổng EX-OR để điều khiển LCD.

Kết Luận

Mạch giải mã là thành phần không thể thiếu trong nhiều hệ thống điện tử. Hiểu rõ nguyên lý và ứng dụng của các loại mạch giải mã khác nhau sẽ giúp kỹ sư thiết kế và vận hành các hệ thống điện tử hiệu quả hơn. Bài viết này đã cung cấp cái nhìn tổng quan về mạch giải mã, từ những mạch cơ bản như 2 sang 4 đến những mạch phức tạp hơn như BCD sang 7 đoạn và ứng dụng của chúng trong hiển thị thông tin.