Projetos Para Conhecer o 7414 (ART1569)

O circuito integrado TTL 7414 tem muitas utilidades. Neste artigo damos uma série de projetos simples que permitem conhecer este circuito integrado formado por seis inversores.

Existem muitos circuitos integrados digitais que servem para muitas aplicações simples interessantes como o 7414.

Com ele podemos fazer o acionamento de LEDs, osciladores, e até mesmo transmissores pois ele é capaz de oscilar em frequências que vão de 0,01 Hz até mais de 1 MHz.

O 7414

Como todos os circuitos integrados da família TTL, o 7414 deve ser alimentado por uma tensão de 5 V.

Na prática ele funcionará com tensões entre 4,5 e 5,5 V, mas acima de 5,5 V ele poderá queimar com facilidade e abaixo de 4,5 V ele não funcionará.

Na figura 1 temos então a pinagem deste circuito integrado com os seis inversores que ele contém.

Figura 1 – Pinagem do 7414

Cada um dos inversores, que pode ser usado de modo independente, tem a configuração mostrada na figura 2.

Figura 2 – Circuito equivalente a cada inversor

A corrente máxima de saída para este circuito é de 0,8 mA quando ela está no nível alto e 10 mA quando ela está no nível baixo.

Por este motivo, para termos maior rendimento, sempre procuramos fazer o acionamento de cargas no nível baixo, como mostra a figura 3.

Figura 3 – Acionamentos

Veja então que acendendo o LED no nível baixo, podemos obter maior corrente da saída TTL do 7414.

A lógica do 7414 é simples de entender.

Ele consiste em inversores, de modo que, quando a entrada está no nível alto a saída estará no nível baixo e vice-versa, conforme mostra a figura 4.

Figura 4 – A lógica do 7414

A tensão de entrada em que ocorre a comutação estará entre 0,8 e 2,7 V, e o circuito apresenta uma característica de histerese.

Assim conforme mostra a figura 5, quando a tensão sobe ou desce o circuito tem uma mudança de estado em certo ponto da variação.

Figura 5 – A comutação do circuito

A histerese, entretanto, mostra que o caminho de “ida” da comutação é diferente da volta, ou seja, o disparo quando a tensão sobe não ocorre no mesmo ponto em que ocorre quando ela volta.

Isso está mostrado na figura 6.

Figura 6 – Característica de histerese

Esta característica de histerese é importante em aplicações onde uma comutação rápida é desejada e ela é representada no símbolo do componente.

Para alimentar o 7414 devemos usar uma fonte apropriada de 5 V.

Existem duas opções para isso, mostradas na figura 7.

Figura 7 – Fontes TTL simples

A primeira consiste em se usar 4 pilhas que fornecem 6 V e um diodo de silício que proporciona uma queda de 0,7 V.

Obtemos então 5,3 V aproximadamente que está dentro da faixa permitida pelo 7414.

A outra consiste em se usar fonte ou bateria de 9 a 12 V e um circuito integrado redutor regulador de 5 V 6805.

Passamos então aos circuitos de aplicação.

Pisca-Pisca Duplo

Nosso primeiro projeto é de um pisca-pisca duplo com dois inversores do 7414 ligados de tal forma a fazer com que os LEDs pisquem alternadamente.

O circuito é mostrado na figura 8, podendo ser expandido para que as outras portas façam piscar mais LEDs.

Figura 8 – Diagrama do Pisca-Pisca

A montagem numa matriz de contatos é mostrada na figura 9.

Figura 9 – Montagem do pisca-pisca numa matriz de contatos

A frequência depende basicamente do capacitor que pode ter valores na faixa indicada no diagrama.

Para fazer piscar lâmpadas ou acionar um relé de modo intermitente, podem ser utilizados os circuitos da figura 10.

Figura 10 – Circuitos de acionamento

Injetor de Sinais

Na figura 11 temos um oscilador retangular simples que pode ser usado como um útil injetor de sinais para provas de áudio e mesmo de RF.

Figura 11 – Injetor de sinais

A montagem deste circuito numa matriz de contatos é mostrada na figura 12.

Figura 12 – Montagem em matriz de contatos

A frequência é dada pelo capacitor C1 que pode ter seu valor alterado dentro da faixa indicada no diagrama.

Chave Anti-Repique

O circuito mostrado na figura 13 evita os picos intermitentes gerados ao se fechar uma chave num circuito digital, os quais podem causar problemas em circuitos contadores.

Figura 13 – Chave anti-repique

Temos também uma outra forma de eliminar os repiques das chaves (debounce) com o circuito da figura 14.

Figura 14 – Outro circuito anti-repique

Transmissor sem Bobinas

Na figura 15 temos o diagrama de um pequeno transmissor experimental que, na verdade opera com a produção de uma grande quantidade de harmônicas, o que elimina a necessidade de um circuito sintonizado.

Figura 15 – Transmissor telegráfico sem bobinas

Os sinais podem ser captados em frequências livres tanto da faixa de OM como ondas curtas, mas o alcance é muito pequena, dado o espalhamento da energia ao longo do espectro.

Trata-se de uma montagem experimental, e sua montagem numa matriz de contatos é mostrada na figura 16.

Figura16 – Montagem do transmissor numa matriz de contatos

Uma versão para modulação por microfone de eletreto é mostrada na figura 17.

Figura 17 – Versão modulada

Mini-Órgão Eletrônico

Um experimento musical experimental pode ser elaborado com dois circuitos integrados 7414 que, de maneira limitada, produzirão 8 notas musicais ou uma oitava.

O circuito é muito simples, contando com uma etapa amplificadora para alto-falante pode ser ampliado.

Na figura 18 temos o diagrama completo do pequeno órgão eletrônico.

Figura 18 – Diagrama do mini órgão

A montagem numa matriz de contatos é mostrada na figura 19.

Figura 19 – Montagem em matriz de contatos

As teclas podem ser interruptores de lâminas ou de pressão, e na figura 20 damos um circuito de vibrato que pode ser agregado ao órgão para se obterum efeito diferente de som.

Figura 20 – Um vibrato para o órgão

Conclusão

Estes foram apenas alguns circuitos que podem ser elaborados com base no 7414.

No nosso site o leitor encontrará muito mais e, se for habilidoso, pode facilmente criar novas aplicações para este versátil componente.