ડિજિટલ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ (4321102) - શિયાળો 2023 સોલ્યુશન

ડિજિટલ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ (4321102) શિયાળો 2023 પરીક્ષા માટે સોલ્યુશન ગાઈડ

પ્રશ્ન 1(અ) [3 ગુણ]

(726)₁₀ = (_________)₂

જવાબ:

કોષ્ટક: દશાંશમાંથી બાઈનરીમાં રૂપાંતર

સ્ટેપગણતરીશેષ
1726 ÷ 2 = 3630
2363 ÷ 2 = 1811
3181 ÷ 2 = 901
490 ÷ 2 = 450
545 ÷ 2 = 221
622 ÷ 2 = 110
711 ÷ 2 = 51
85 ÷ 2 = 21
92 ÷ 2 = 10
101 ÷ 2 = 01

નીચેથી ઉપર વાંચતા: (726)₁₀ = (1011010110)₂

મેમરી ટ્રીક: "બે વડે ભાગો, શેષ ઉપરથી વાંચો"

પ્રશ્ન 1(બ) [4 ગુણ]

1) નીચેના બાઈનરી નંબર (10110101)₂ ને ગ્રે નંબરમાં કન્વર્ટ કરો.

2) નીચેના ગ્રે નંબર (10110110)gray ને બાઈનરી નંબરમાં કન્વર્ટ કરો.

જવાબ:

બાઈનરીથી ગ્રે કન્વર્ઝન:

Binary:   1 0 1 1 0 1 0 1
           ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
XOR:      1⊕0 0⊕1 1⊕1 1⊕0 0⊕1 1⊕0 0⊕1
           ↓   ↓   ↓   ↓   ↓   ↓   ↓
Gray:     1   1   0   1   1   1   1

તેથી: (10110101)₂ = (1101111)gray

ગ્રેથી બાઈનરી કન્વર્ઝન:

Gray:     1 0 1 1 0 1 1 0
           ↓
Binary:   1
          1⊕0 = 1
          1⊕1 = 0
          0⊕1 = 1
          1⊕0 = 1
          1⊕1 = 0
          0⊕1 = 1
          1⊕0 = 1

તેથી: (10110110)gray = (10110101)₂

મેમરી ટ્રીક: "પ્રથમ બિટ સરખો, બાકી XOR અગાઉના બાઈનરી સાથે"

પ્રશ્ન 1(ક) [7 ગુણ]

NAND ને યુનિવર્સલ ગેટ તરીકે સમજાવો.

જવાબ:

આકૃતિ: NAND યુનિવર્સલ ગેટ તરીકે

  • યુનિવર્સલ ગુણધર્મ: NAND ગેટ કોઈપણ બુલિયન ફંક્શન બીજા કોઈપણ ગેટની જરૂર વિના બનાવી શકે છે
  • NOT ઇમ્પ્લિમેન્ટેશન: NAND ગેટના બંને ઇનપુટ જોડવાથી NOT ગેટ બને છે
  • AND ઇમ્પ્લિમેન્ટેશન: NAND પછી બીજો NAND ગેટ જોડવાથી AND ગેટ બને છે
  • OR ઇમ્પ્લિમેન્ટેશન: બે NAND ગેટના સિંગલ ઇનપુટ્સ, પછી NAND જોડવાથી OR ગેટ બને છે

કોષ્ટક: NAND ગેટ ઇમ્પ્લિમેન્ટેશન

લોજિક ફંક્શનNAND ઇમ્પ્લિમેન્ટેશન
NOT(A)NAND(A,A)
AND(A,B)NAND(NAND(A,B),NAND(A,B))
OR(A,B)NAND(NAND(A,A),NAND(B,B))

મેમરી ટ્રીક: "NAND બધા ગેટ બનાવી શકે છે"

પ્રશ્ન 1(ક) OR [7 ગુણ]

NOR ને યુનિવર્સલ ગેટ તરીકે સમજાવો.

જવાબ:

આકૃતિ: NOR યુનિવર્સલ ગેટ તરીકે

  • યુનિવર્સલ ગુણધર્મ: NOR ગેટ કોઈપણ બુલિયન ફંક્શન બીજા કોઈપણ ગેટની જરૂર વિના બનાવી શકે છે
  • NOT ઇમ્પ્લિમેન્ટેશન: NOR ગેટના બંને ઇનપુટ જોડવાથી NOT ગેટ બને છે
  • OR ઇમ્પ્લિમેન્ટેશન: NOR પછી બીજો NOR ગેટ જોડવાથી OR ગેટ બને છે
  • AND ઇમ્પ્લિમેન્ટેશન: બે NOR ગેટના સિંગલ ઇનપુટ્સ, પછી NOR જોડવાથી AND ગેટ બને છે

કોષ્ટક: NOR ગેટ ઇમ્પ્લિમેન્ટેશન

લોજિક ફંક્શનNOR ઇમ્પ્લિમેન્ટેશન
NOT(A)NOR(A,A)
OR(A,B)NOR(NOR(A,B),NOR(A,B))
AND(A,B)NOR(NOR(A,A),NOR(B,B))

મેમરી ટ્રીક: "NOR બધા લોજિક સર્કિટ બનાવી શકે છે"

પ્રશ્ન 2(અ) [3 ગુણ]

(11011011)₂ X (110)₂ = (_________)₂

જવાબ:

કોષ્ટક: બાઈનરી ગુણાકાર

    1 1 0 1 1 0 1 1
  ×         1 1 0
  ---------------
    1 1 0 1 1 0 1 1  (× 0)
  1 1 0 1 1 0 1 1    (× 1)
1 1 0 1 1 0 1 1      (× 1)
-----------------
1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0

તેથી: (11011011)₂ × (110)₂ = (10000001110)₂

મેમરી ટ્રીક: "દરેક બિટ સાથે ગુણાકાર કરો, પંક્તિઓ ઉમેરો"

પ્રશ્ન 2(બ) [4 ગુણ]

ડીમોર્ગનનો પ્રમેય સાબિત કરો.

જવાબ:

કોષ્ટક: ડીમોર્ગનના પ્રમેયની સાબિતી

ABA'B'A+B(A+B)'A'·B'
0011011
0110100
1001100
1100100

ડીમોર્ગનના પ્રમેય:

  1. (A+B)' = A'·B'
  2. (A·B)' = A'+B'

ટ્રુથ ટેબલ સાબિત કરે છે કે (A+B)' = A'·B' કારણ કે બંને કોલમ મેચ થાય છે.

મેમરી ટ્રીક: "રેખાને તોડો, ચિહ્ન બદલો"

પ્રશ્ન 2(ક) [7 ગુણ]

લોજિક સર્કિટ, બુલિયન સમીકરણ અને ટ્રુથ ટેબલનો ઉપયોગ કરીને ફુલ એડર સમજાવો.

જવાબ:

આકૃતિ: ફુલ એડર સર્કિટ

કોષ્ટક: ફુલ એડર ટ્રુથ ટેબલ

ABCinSumCout
00000
00110
01010
01101
10010
10101
11001
11111
  • બુલિયન સમીકરણો:
    • Sum = A ⊕ B ⊕ Cin
    • Cout = (A·B) + (B·Cin) + (A·Cin)

મેમરી ટ્રીક: "સરવાળા માટે ત્રણ XOR, કેરી માટે AND પછી OR"

પ્રશ્ન 2(અ) OR [3 ગુણ]

(11010010)₂ સાથે (101)₂ નો ભાગાકાર = (_________)₂

જવાબ:

કોષ્ટક: બાઈનરી ભાગાકાર

            1 0 1 0 1 1
         ____________
101 ) 1 1 0 1 0 0 1 0
      1 0 1
      -----
        1 1 0
        1 0 1
        -----
          0 1 0
            0 0
          -----
            1 0 0
            1 0 1
            -----
              1 1 0
              1 0 1
              -----
                0 1 0
                  0 0
                -----
                  1 0
                   0
                 ----
                   0

તેથી: (11010010)₂ ÷ (101)₂ = (101011)₂ બાકી (0)₂

મેમરી ટ્રીક: "દશાંશની જેમ ભાગો, પણ બાઈનરી બાદબાકી વાપરો"

પ્રશ્ન 2(બ) OR [4 ગુણ]

બુલિયન અભિવ્યક્તિ Y = A'B+AB'+A'B'+AB ને સરળ બનાવો

જવાબ:

કોષ્ટક: બુલિયન સરલીકરણ

સ્ટેપઅભિવ્યક્તિવપરાયેલ નિયમ
1Y = A'B+AB'+A'B'+ABમૂળ
2Y = A'(B+B')+A(B'+B)ફેક્ટરિંગ
3Y = A'(1)+A(1)B+B' = 1
4Y = A'+Aસરલીકરણ
5Y = 1A'+A = 1

તેથી: Y = 1 (હંમેશા TRUE)

મેમરી ટ્રીક: "પહેલા ફેક્ટર કરો, ઓળખો લાગુ કરો, સમાન પદો જોડો"

પ્રશ્ન 2(ક) OR [7 ગુણ]

લોજિક સર્કિટ, બુલિયન સમીકરણ અને ટ્રુથ ટેબલનો ઉપયોગ કરીને ફુલ સબટ્રેક્ટર સમજાવો.

જવાબ:

આકૃતિ: ફુલ સબટ્રેક્ટર સર્કિટ

કોષ્ટક: ફુલ સબટ્રેક્ટર ટ્રુથ ટેબલ

ABBinDifferenceBout
00000
00111
01011
01101
10010
10100
11000
11111
  • બુલિયન સમીકરણો:
    • Difference = A ⊕ B ⊕ Bin
    • Bout = (A'·B) + (A'·Bin) + (B·Bin)

મેમરી ટ્રીક: "તફાવત માટે ત્રિગણો XOR, ઇનપુટ મોટો હોય ત્યારે બોરો"

પ્રશ્ન 3(અ) [3 ગુણ]

૨'s કોંપ્લીમેંટનો ઉપયોગ કરીને (1011001)₂ ને (1101101)₂ માંથી બાદ કરો.

જવાબ:

કોષ્ટક: 2's કોંપ્લીમેંટ બાદબાકી

સ્ટેપઓપરેશનપરિણામ
1બાદ કરવાની સંખ્યા:1011001
21's કોંપ્લીમેંટ:0100110
32's કોંપ્લીમેંટ:0100111
4(1101101) + (0100111) =10010100
5કેરી છોડી દો:0010100

તેથી: (1101101)₂ - (1011001)₂ = (0010100)₂ = (20)₁₀

મેમરી ટ્રીક: "બિટ્સ ફ્લિપ કરો, એક ઉમેરો, પછી સંખ્યાઓ ઉમેરો"

પ્રશ્ન 3(બ) [4 ગુણ]

કનોફ મેપ (K' મેપ) પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને બુલિયન સમીકરણને સરળ બનાવો: F(A,B,C,D) = Σm(0,1,2,6,7,8,12,15)

જવાબ:

કોષ્ટક: કનોફ મેપ

      CD      
AB    00  01  11  10
00    1   1   0   1
01    0   0   1   1
11    0   0   1   0
10    1   0   0   0

આકૃતિ: K-map ગ્રુપિંગ

goat

ગ્રુપ A: A'B'C' (4 સેલ) ગ્રુપ B: BCD (3 સેલ) ગ્રુપ C: A'B'CD' (1 સેલ)

સરળ અભિવ્યક્તિ: F(A,B,C,D) = A'B'C' + BCD + A'B'CD'

મેમરી ટ્રીક: "2ⁿ ના મોટામાં મોટા સમૂહો શોધો, લઘુત્તમ પદો વાપરો"

પ્રશ્ન 3(ક) [7 ગુણ]

લોજિક સર્કિટ અને ટ્રુથ ટેબલનો ઉપયોગ કરીને 3 થી 8 ડીકોડર સમજાવો.

જવાબ:

આકૃતિ: 3-થી-8 ડીકોડર

કોષ્ટક: 3-થી-8 ડીકોડર ટ્રુથ ટેબલ

ઇનપુટ્સઆઉટપુટ્સ
ABCD0D1D2D3D4D5D6
0001000000
0010100000
0100010000
0110001000
1000000100
1010000010
1100000001
1110000000
  • કાર્ય: 3-બિટ બાઈનરી ઇનપુટના આધારે 8 આઉટપુટ લાઈનમાંથી એક સક્રિય કરે છે
  • ઉપયોગો: મેમરી એડ્રેસિંગ, ડેટા રાઉટિંગ, ઇન્સ્ટ્રક્શન ડિકોડિંગ
  • બુલિયન સમીકરણો: D0 = A'·B'·C', D1 = A'·B'·C, વગેરે.

મેમરી ટ્રીક: "બાઈનરી એડ્રેસ પર એક હોટ આઉટપુટ"

પ્રશ્ન 3(અ) OR [3 ગુણ]

નિર્દેશ મુજબ કરો. 1) (101011010111)₂ = (___________)₈

જવાબ:

કોષ્ટક: બાઈનરીથી ઑક્ટલ કન્વર્ઝન

Binary:    1 | 010 | 110 | 101 | 11
           ↓    ↓     ↓     ↓    ↓
Octal:     1    2     6     5    3

તેથી: (101011010111)₂ = (12653)₈

મેમરી ટ્રીક: "જમણેથી ડાબે ત્રણના સમૂહમાં વિભાજિત કરો"

પ્રશ્ન 3(બ) OR [4 ગુણ]

કનોફ મેપ (K' મેપ) પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને બુલિયન સમીકરણને સરળ બનાવો: F(A,B,C,D) = Σm(1,3,5,7,8,9,10,11)

જવાબ:

કોષ્ટક: કનોફ મેપ

      CD      
AB    00  01  11  10
00    0   1   1   0
01    0   1   1   0
11    0   0   0   0
10    1   1   1   1

આકૃતિ: K-map ગ્રુપિંગ

goat

ગ્રુપ A: A'CD (4 સેલ) ગ્રુપ B: AB' (4 સેલ)

સરળ અભિવ્યક્તિ: F(A,B,C,D) = A'CD + AB'

મેમરી ટ્રીક: "2ની ઘાતના સમૂહો બનાવો, ચલો ઘટાડો"

પ્રશ્ન 3(ક) OR [7 ગુણ]

લોજિક સર્કિટ અને ટ્રુથ ટેબલનો ઉપયોગ કરીને 8 થી 1 મલ્ટિપ્લેક્સર સમજાવો.

જવાબ:

આકૃતિ: 8-થી-1 મલ્ટિપ્લેક્સર

કોષ્ટક: 8-થી-1 મલ્ટિપ્લેક્સર ટ્રુથ ટેબલ

સિલેક્ટ લાઈન્સઆઉટપુટ
S2S1S0Y
000D0
001D1
010D2
011D3
100D4
101D5
110D6
111D7
  • કાર્ય: 8 ઇનપુટ ડેટા લાઈન્સમાંથી એક પસંદ કરી આઉટપુટ પર રૂટ કરે છે
  • ઉપયોગો: ડેટા રૂટિંગ, ફંક્શન જનરેશન, પેરેલલ-ટુ-સીરિયલ કન્વર્ઝન
  • બુલિયન સમીકરણ: Y = S2'·S1'·S0'·D0 + S2'·S1'·S0·D1 + ... + S2·S1·S0·D7

મેમરી ટ્રીક: "સિલેક્ટ બિટ્સ એક ઇનપુટને આઉટપુટ પર મોકલે છે"

પ્રશ્ન 4(અ) [3 ગુણ]

બાઈનરી થી ગ્રે કન્વર્ટર માટે લોજિક સર્કિટ દોરો.

જવાબ:

આકૃતિ: બાઈનરી થી ગ્રે કોડ કન્વર્ટર

  • બાઈનરી ઇનપુટ્સ: B3, B2, B1, B0 (સૌથી વધુથી ઓછા મહત્વના બિટ્સ)
  • ગ્રે આઉટપુટ્સ: G3, G2, G1, G0 (સૌથી વધુથી ઓછા મહત્વના બિટ્સ)
  • કન્વર્ઝન નિયમ: G3 = B3, G2 = B3 ⊕ B2, G1 = B2 ⊕ B1, G0 = B1 ⊕ B0

મેમરી ટ્રીક: "પ્રથમ બિટ સરખી, બાકી પડોશીઓ સાથે XOR"

પ્રશ્ન 4(બ) [4 ગુણ]

સીરિયલ ઇન સીરિયલ આઉટ શિફ્ટ રજિસ્ટરનું કામ સમજાવો

જવાબ:

આકૃતિ: સીરિયલ-ઇન સીરિયલ-આઉટ શિફ્ટ રજિસ્ટર

કોષ્ટક: સીરિયલ-ઇન સીરિયલ-આઉટ ઓપરેશન

ક્લોક સાયકલFF0FF1FF2FF3ડેટા આઉટ
પ્રારંભિક00000
1 (Din=1)10000
2 (Din=0)01000
3 (Din=1)10100
4 (Din=1)11011
  • કાર્ય: ડેટા બિટ્સ ઇનપુટ પર ક્રમશઃ દાખલ થાય છે, બધા ફ્લિપ-ફ્લોપ્સ દ્વારા શિફ્ટ થાય છે, અને ક્રમશઃ બહાર નીકળે છે
  • ઉપયોગો: ડેટા ટ્રાન્સમિશન, સમય વિલંબ, સીરિયલ-ટુ-સીરિયલ કન્વર્ઝન
  • વિશેષતાઓ: સરળ ડિઝાઇન, ઓછા I/O પિન્સ જરૂરી પણ વધુ ક્લોક સાયકલ્સ લાગે

મેમરી ટ્રીક: "એક બિટ અંદર, બધા શિફ્ટ, એક બિટ બહાર"

પ્રશ્ન 4(ક) [7 ગુણ]

સર્કિટ ડાયાગ્રામ અને ટ્રુથ ટેબલનો ઉપયોગ કરીને D ફ્લિપ ફ્લોપ અને JK ફ્લિપ ફ્લોપની કામગીરી સમજાવો.

જવાબ:

આકૃતિ: D ફ્લિપ-ફ્લોપ

કોષ્ટક: D ફ્લિપ-ફ્લોપ ટ્રુથ ટેબલ

Dક્લોકQ(આગામી)
00
11

આકૃતિ: JK ફ્લિપ-ફ્લોપ

કોષ્ટક: JK ફ્લિપ-ફ્લોપ ટ્રુથ ટેબલ

JKક્લોકQ(આગામી)
00Q(કોઈ ફેરફાર નહીં)
010
101
11Q' (ટોગલ)
  • D ફ્લિપ-ફ્લોપ: ડેટા (D) ઇનપુટ ક્લોકના પોઝિટિવ એજ પર આઉટપુટ Q પર ટ્રાન્સફર થાય છે
  • JK ફ્લિપ-ફ્લોપ: વધુ બહુમુખી, સેટ (J), રીસેટ (K), હોલ્ડ અને ટોગલ ક્ષમતાઓ સાથે
  • ઉપયોગો: સ્ટોરેજ તત્વો, કાઉન્ટર્સ, રજિસ્ટર્સ, સિક્વેન્શિયલ સર્કિટ્સ

મેમરી ટ્રીક: "D માં જે હોય તે Q માં જાય, JK ક્રમશઃ સેટ, રીસેટ, હોલ્ડ, ટોગલ કરે"

પ્રશ્ન 4(અ) OR [3 ગુણ]

ગ્રે થી બાઈનરી કન્વર્ટર માટે લોજિક સર્કિટ દોરો.

જવાબ:

આકૃતિ: ગ્રે થી બાઈનરી કોડ કન્વર્ટર

  • ગ્રે ઇનપુટ્સ: G3, G2, G1, G0 (સૌથી વધુથી ઓછા મહત્વના બિટ્સ)
  • બાઈનરી આઉટપુટ્સ: B3, B2, B1, B0 (સૌથી વધુથી ઓછા મહત્વના બિટ્સ)
  • કન્વર્ઝન નિયમ: B3 = G3, B2 = B3 ⊕ G2, B1 = B2 ⊕ G1, B0 = B1 ⊕ G0

મેમરી ટ્રીક: "પ્રથમ બિટ સરખી, બાકી અગાઉના પરિણામ સાથે XOR"

પ્રશ્ન 4(બ) OR [4 ગુણ]

પેરેલલ ઇન પેરેલલ આઉટ શિફ્ટ રજિસ્ટરનું કામ સમજાવો

જવાબ:

આકૃતિ: પેરેલલ-ઇન પેરેલલ-આઉટ શિફ્ટ રજિસ્ટર

કોષ્ટક: પેરેલલ-ઇન પેરેલલ-આઉટ ઓપરેશન

લોડક્લોકD0-D3Q0-Q3 (ક્લોક પછી)
110101010
0xxxx1010 (કોઈ ફેરફાર નહીં)
101010101
  • કાર્ય: ડેટા સમાંતરમાં લોડ થાય છે, બધા બિટ્સ એક સાથે આઉટપુટ પર ટ્રાન્સફર થાય છે
  • ઉપયોગો: ડેટા સ્ટોરેજ, બફરિંગ, કામચલાઉ હોલ્ડિંગ રજિસ્ટર્સ
  • વિશેષતાઓ: સૌથી ઝડપી રજિસ્ટર પ્રકાર, સૌથી વધુ I/O પિન્સ જરૂરી, બિટ શિફ્ટિંગ નથી

મેમરી ટ્રીક: "બધું અંદર, બધું બહાર, બધું એક સાથે"

પ્રશ્ન 4(ક) OR [7 ગુણ]

સર્કિટ ડાયાગ્રામ અને ટ્રુથ ટેબલનો ઉપયોગ કરીને T ફ્લિપ ફ્લોપ અને SR ફ્લિપ ફ્લોપની કામગીરી સમજાવો.

જવાબ:

આકૃતિ: T ફ્લિપ-ફ્લોપ

કોષ્ટક: T ફ્લિપ-ફ્લોપ ટ્રુથ ટેબલ

Tક્લોકQ(આગામી)
0Q (કોઈ ફેરફાર નહીં)
1Q' (ટોગલ)

આકૃતિ: SR ફ્લિપ-ફ્લોપ

કોષ્ટક: SR ફ્લિપ-ફ્લોપ ટ્રુથ ટેબલ

SRક્લોકQ(આગામી)
00Q (કોઈ ફેરફાર નહીં)
010 (રીસેટ)
101 (સેટ)
11અમાન્ય
  • T ફ્લિપ-ફ્લોપ: ટોગલ ફ્લિપ-ફ્લોપ જ્યારે T=1 હોય ત્યારે સ્થિતિ બદલે છે, જ્યારે T=0 હોય ત્યારે સ્થિતિ જાળવે છે
  • SR ફ્લિપ-ફ્લોપ: સેટ (S) અને રીસેટ (R) ઇનપુટ્સ સાથેનો મૂળભૂત ફ્લિપ-ફ્લોપ
  • ઉપયોગો: T ફ્લિપ-ફ્લોપ કાઉન્ટર્સ અને ફ્રિક્વન્સી ડિવાઇડર્સ માટે, SR મૂળભૂત મેમરી માટે

મેમરી ટ્રીક: "T ટ્રુ હોય ત્યારે ટોગલ કરે, SR સેટ અથવા રીસેટ કરે"

પ્રશ્ન 5(અ) [3 ગુણ]

TTL, CMOS અને ECL લોજિક ફેમિલીની સરખામણી કરો.

જવાબ:

કોષ્ટક: લોજિક ફેમિલીઓની સરખામણી

પેરામીટરTTLCMOSECL
પાવર વપરાશમધ્યમખૂબ ઓછોઉચ્ચ
સ્પીડમધ્યમઓછી-મધ્યમખૂબ ઉચ્ચ
નોઇઝ ઇમ્યુનિટીમધ્યમઉચ્ચઓછી
ફેન-આઉટ10>5025
સપ્લાય વોલ્ટેજ+5V+3V થી +15V-5.2V
જટિલતામધ્યમઓછીઉચ્ચ
  • TTL: ટ્રાન્ઝિસ્ટર-ટ્રાન્ઝિસ્ટર લોજિક - સ્પીડ અને પાવરનું સારું સંતુલન
  • CMOS: કોમ્પ્લિમેન્ટરી મેટલ-ઑક્સાઇડ-સેમિકન્ડક્ટર - ઓછો પાવર, ઉચ્ચ ઘનતા
  • ECL: એમિટર-કપલ્ડ લોજિક - સૌથી વધુ સ્પીડ, ઉચ્ચ-પરફોર્મન્સ એપ્લિકેશન્સમાં વપરાય છે

મેમરી ટ્રીક: "TTL સમાધાન, CMOS કરકસર, ECL સ્પીડમાં શ્રેષ્ઠ"

પ્રશ્ન 5(બ) [4 ગુણ]

લોજિક સર્કિટ ડાયાગ્રામ અને ટ્રુથ ટેબલની મદદથી દાયકા કાઉન્ટર સમજાવો.

જવાબ:

આકૃતિ: દાયકા કાઉન્ટર (BCD કાઉન્ટર)

કોષ્ટક: દાયકા કાઉન્ટર સ્ટેટ્સ

ગણતરીQ3Q2Q1Q0
00000
10001
20010
30011
40100
50101
60110
70111
81000
91001
00000
  • કાર્ય: 0 થી 9 (દશાંશ) સુધી ગણે છે અને પછી 0 પર રિસેટ થાય છે
  • ઉપયોગો: ડિજિટલ ઘડિયાળો, ફ્રિક્વન્સી ડિવાઇડર્સ, BCD કાઉન્ટર્સ
  • વિશેષતાઓ: 10ની ગણતરી પર ઑટો-રિસેટ, ક્લોક સાથે સિંક્રોનસ

મેમરી ટ્રીક: "એક દાયકો ગણે, નવ પછી રીસેટ"

પ્રશ્ન 5(ક) [7 ગુણ]

મેમરીનું વિગતવાર વર્ગીકરણ આપો.

જવાબ:

આકૃતિ: મેમરી વર્ગીકરણ

કોષ્ટક: મેમરી પ્રકારોની સરખામણી

મેમરી પ્રકારવોલેટિલિટીરીડ/રાઇટએક્સેસ સ્પીડસામાન્ય ઉપયોગ
SRAMવોલેટાઇલR/Wખૂબ ઝડપીકેશ મેમરી
DRAMવોલેટાઇલR/Wઝડપીમુખ્ય મેમરી
ROMનોન-વોલેટાઇલમાત્ર વાંચનમધ્યમBIOS, ફર્મવેર
PROMનોન-વોલેટાઇલએકવાર લખાણમધ્યમકાયમી પ્રોગ્રામ્સ
EPROMનોન-વોલેટાઇલUV દ્વારા ભૂંસી શકાયમધ્યમઅપગ્રેડેબલ ફર્મવેર
EEPROMનોન-વોલેટાઇલઇલેક્ટ્રિકલી ભૂંસી શકાયમધ્યમકોન્ફિગરેશન ડેટા
ફ્લેશનોન-વોલેટાઇલબ્લોક ભૂંસી શકાયમધ્યમ-ઝડપીસ્ટોરેજ ડિવાઇસ
  • RAM (રેન્ડમ એક્સેસ મેમરી): અસ્થાયી, વોલેટાઇલ વર્કિંગ મેમરી
  • ROM (રીડ ઓન્લી મેમરી): કાયમી, નોન-વોલેટાઇલ પ્રોગ્રામ સ્ટોરેજ
  • વિશેષતાઓ: એક્સેસ ટાઇમ, ડેટા રિટેન્શન, ક્ષમતા, બિટ દીઠ કિંમત

મેમરી ટ્રીક: "RAM અદૃશ્ય થાય, ROM રહી જાય"

પ્રશ્ન 5(અ) OR [3 ગુણ]

વ્યાખ્યાયિત કરો: ફેન આઉટ, ફેન ઇન અને ફિગર ઓફ મેરિટ.

જવાબ:

કોષ્ટક: ડિજિટલ લોજિક પેરામીટર્સ

પેરામીટરવ્યાખ્યાસામાન્ય મૂલ્યો
ફેન-આઉટએક ગેટ આઉટપુટ ડ્રાઇવ કરી શકે તેવા સ્ટાન્ડર્ડ લોડ્સની સંખ્યાTTL: 10, CMOS: >50
ફેન-ઇનએક લોજિક ગેટ સંભાળી શકે તેવા ઇનપુટ્સની સંખ્યાTTL: 8, CMOS: 100+
ફિગર ઓફ મેરિટસ્પીડ-પાવર પ્રોડક્ટ (પ્રોપેગેશન ડિલે × પાવર કન્ઝમ્પશન)ઓછું હોય તે સારું
  • ફેન-આઉટ: એક ગેટ આઉટપુટથી જોડી શકાય તેવા ગેટ ઇનપુટ્સની મહત્તમ સંખ્યા
  • ફેન-ઇન: એક જ લોજિક ગેટ પર ઉપલબ્ધ ઇનપુટ્સની મહત્તમ સંખ્યા
  • ફિગર ઓફ મેરિટ: વિવિધ લોજિક ફેમિલીઓની તુલના માટેનો ગુણવત્તા ફેક્ટર

મેમરી ટ્રીક: "આઉટ ઘણાને ચલાવે, ઇન ઘણા સ્વીકારે, મેરિટ સારપ માપે"

પ્રશ્ન 5(બ) OR [4 ગુણ]

લોજિક સર્કિટ ડાયાગ્રામ અને ટ્રુથ ટેબલની મદદથી અસિંક્રોનસ અપ કાઉન્ટર સમજાવો.

જવાબ:

આકૃતિ: 4-બિટ અસિંક્રોનસ અપ કાઉન્ટર

કોષ્ટક: 4-બિટ અસિંક્રોનસ કાઉન્ટર સ્ટેટ્સ

ગણતરીQ3Q2Q1Q0
00000
10001
20010
...........
141110
151111
  • કાર્ય: દરેક ફ્લિપ-ફ્લોપ 1 થી 0 પર ટ્રાન્ઝિશન થતાં આગલાને ટ્રિગર કરે છે
  • વિશેષતાઓ: સરળ ડિઝાઇન પરંતુ પ્રોપેગેશન ડિલે (રિપલ)ની સમસ્યા
  • ઉપયોગો: ફ્રિક્વન્સી ડિવિઝન, બેઝિક કાઉન્ટિંગ એપ્લિકેશન્સ

મેમરી ટ્રીક: "ઉપર તરફ લહેરો, દરેક બિટ આગલાને ટ્રિગર કરે"

પ્રશ્ન 5(ક) OR [7 ગુણ]

ડિજિટલ IC ના ઇ-વેસ્ટ મેનેજમેન્ટના પગલાં અને જરૂરિયાતનું વર્ણન કરો.

જવાબ:

આકૃતિ: ઇ-વેસ્ટ મેનેજમેન્ટ સાયકલ

કોષ્ટક: ઇ-વેસ્ટ મેનેજમેન્ટના પગલાં

પગલુંવર્ણનમહત્વ
એકત્રીકરણજૂના IC એકત્રિત કરવાખોટા નિકાલ રોકે છે
વર્ગીકરણપ્રકાર અનુસાર વર્ગીકરણકાર્યક્ષમ પ્રક્રિયા માટે
ડિસ્એસેમ્બલીઘટકોને અલગ કરવામટિરિયલ રિકવરી સરળ બનાવે છે
રિસાયકલિંગમટિરિયલ્સ પ્રોસેસિંગપર્યાવરણ પ્રભાવ ઘટાડે છે
મટિરિયલ રિકવરીમૂલ્યવાન ધાતુઓ મેળવવીસંસાધનો સંરક્ષિત કરે છે
સુરક્ષિત નિકાલવિષાક્ત ઘટકોનું સંચાલનપ્રદૂષણ અટકાવે છે
  • ઇ-વેસ્ટ મેનેજમેન્ટની જરૂરિયાત:
    • પર્યાવરણ રક્ષણ: વિષાક્ત પદાર્થોને જમીન/પાણીમાં મિશ્રિત થતા રોકે છે
    • સંસાધન સંરક્ષણ: સોનું, ચાંદી, તાંબુ જેવી મૂલ્યવાન ધાતુઓ પુનઃપ્રાપ્ત કરે છે
    • આરોગ્ય સુરક્ષા: લેડ, પારા જેવા જોખમી પદાર્થોના સંપર્કને ઘટાડે છે
    • કાયદાકીય અનુપાલન: ઇલેક્ટ્રોનિક કચરા અંગેના નિયમોનું પાલન કરે છે

મેમરી ટ્રીક: "એકત્રિત કરો, વર્ગીકૃત કરો, છૂટા પાડો, રિસાયકલ કરો, પુનઃપ્રાપ્ત કરો, ફરીથી વાપરો"