promel (967628), страница 51
Текст из файла (страница 51)
Здесь функция Р = О, когда все ее аргументы равны нулю, и = ! при одном, нескольких или всех аргументах, равных едищ!' Работу схемы двухвходового логнче ' А, го элемента ИЛИ иллк'стрируют табл истинности и временные диаграммы, веденные на рис. 3.24, б, в. Моделью да д входааого элемента ИЛИ может слу х схема с двумя параллельно включенны -П- Д, ключами (см.
рис. 3. (9, а — г). Если х, ключа выключены (аргументы равны ', х, лю), то напряжение на выхгдв равно н и Р = О. При одном или двух включенн ключах напряжение на выходе равно Е г" =- !. Наиболее просто элемент ИЛИ реа ского элемента ИЛИ на зуется на диодах (рис. 3.25).
Зиачен' г = ! на выходе создается передач входного сигнала вследствие отпиранн соответствующего диода. К диодам, для которых входной сигна' равен нулю, прикладывается обратное напряжение, и оии находятс в закрытом состоянии. На практике возможны случаи, когда число входов используемосв:!. логического элемента ИЛИ превышает количество входных сигналов.'=;. Неиспользуемые входы заземляют. Тем самым исключается возмож-ю.'-' ность прохождения помех через элемент ИЛИ от паводок по неисполь..э) зованиым входам.
Логический элемент И. Логический элемент И также имеет не-::, сколько входов и один выход, Его условное обозначение показано на рис. 3.26, а. Логический элемеят И выполняет о п е р а ц и ю л о г и ч еского умножения (конъюнкции): г =- «, «е «а...«„ (3.66) Здесь функция Е = О, когда хотя бы один из ее аргументов равен нулю, и Р = ! при всех аргументах, равных единице. Работу схемы двухвходового логического элемента И иллюстрируют таблица истинности и временные диаграммы, приведенные иа рис. 3.26, б, а Элемент И является схемой совпадення: сигнал «!» на выходе появляется при совпадении сигналов е!» на всех входах.
Моделью двухвходового элемента И может служить схема с двумя по- «18 едоиатЕЛЬИО ВИЛЮЧЕННЫМИ КЛ!ОЧаМИ И ИетОЧИИКОМ Пнтаиия (СМ. нс 3.(9, д — з). Простейшая схема элемента И на диодах приведена иа рис. 3.27. 0 линие от схемы элемента ИЛИ (см. ркс. 3.25) заключается в измеае нии полярности включения диодов и наличии резистора гс'1, подключеыного к шине «г-л источника питания. Схема работает следующим образом.
При всех входных сигналах, иных единице, на катодах диодов имеется положительный потен- !1 1 1 х 1 1 1 1 ! ! ! 1 1 1 1 Рис. 3.26. Условное обоаначение логического элемента И (а), его таблица истинности и ар«ценные диаграммы (б, в) циал относительно общей точки и все диоды закрыты. На выходе схемы создается напряжение Ейа((гсг+ гха), определяющее г" ==!. При нулевом значении сигнала хотя бы на одном из входов соответству!Оший диод будет проводить ток и шунтировать резистор гса, выполняющий, как н резистор гс в схеме рис. 3.25, роль нагрузки.
На. пряжеиие ца выходе при этом определяется падением напряжения па открытом диоде и близко к нулю (и =- 0). На рис. 3.27 показан вариант, когда х, == 0 и проводит ток диод Д и Увеличение числа входов с нулевым значением сигнала приводит только к увеличению числа проводящих диодов, а функция г остается и равной нулю. В случае применения логического элемента И, имеющего число входов, ~г большее количества входных сигналов, л неиспользуемые входы элемента соедиияют с шиной «+» источника питания (по- г ' ! А '.г даюг сигнал логической «)л). Диоды не- 1' ! 1 ~г используемых входов будут находиться в закрытом состоянии. Это уменьшает вероятность прохохсдения помех на вы- Рис 3.27. Схема логиче- ход элемента И от наводок по неисполь- ского элемента (! на лионах ,,(! !!ц г 16 1(1г И И зованным входам.
Поведение логического элемента будет завис комбинации входных сигналов Логический элемент НЕ. Логический элемент НЕ имеет один и один выход. Его условное обозначение показано на рис. 3,2 Элемент НЕ выполняет опер ацию инверсии (от а) Рис. 3.28. Условное обозначение логического элемента НЕ (а), его таблица истинности и временнйе диаграммы (б, а) ц а н и я), в связи с чем его часто называют логическим и н в е р т ', р о м Им реализуе~ся функция г =х. (3.6 +г» а) б) Рис.
3.29 Схема логи- ческого элемента НЕ Рис. 3.30. Условное обозначение логи. веского элемента ИЛИ вЂ” НЕ (а), его функииоиальныб эквивалент (б) н таб. лица истинности (а) 220 Сигиалу х = 0 на входе соответствует г = 1 и, наоборот, при х =1 Г=О, Работу схемы логического элемента НЕ иллюстрируют таблиц истинности и временные диаграммы, приведенные на рнс. 3.28, б, а Логический элемент НЕ представляет собой ключевую--схему и', транзисторе (рис. 3.29), анализ которой был дан в 9 3.2. При к = 6;., (()„= 0) транзистор закрыт, напряжение (х'„,ж Еи, т.
е. г" = 1".ч Прй х =-! ((г'„= (),„„,) транзистор открыт, напряжение ()„, =: = А()в,„рж О, т. е. г —. О. Открытое состояние транзистора обес-, печиваетс™я заданием тока базы, вводящего транзистор в режим насы-- щения. «у а г =-х,. х, х»...хе (3.69) На рис. 3.33, а приведена схема логического элемента И вЂ” НЕ ДТЛ. Принцип у ! )())! а Рнс. 3.32.
Условвое обозна«елке логического элемента И вЂ” НЕ (и), его функцнональный»квнвалент (б) н таблнна нстннностн (в) Рнс. 3,3!. Схема логического элемента ИЛИ— НЕ дТг( (о) н его временнйе диаграммы (б) „„ческий элемент ИЛИ вЂ” НЕ. Условное обозначение логичесЛогич лемента ИЛИ вЂ” НЕ показано на рис.
3.30, а. Он объединяет кого „ы ИЛИ и НЕ с очередностью проведения операций, показан- рис. 3.30, б. В связи с этим входным сигналам, равным единисоотв тветствует логический «О» на выходе, а при нулевых сигналах па всех входах Р =-!. Для двухвходового элемента ИЛИ вЂ” НЕ ука- и е иллюстрирует таблица истинности, приведенная на рис. З.ЗО, в. пиве ф икциональная операция, выполняемая элементом ИЛИ вЂ” НЕ У и входах, определяется выражением пр хг ) х»+ ''' +хв. (3.
68) На рис. 3 31, а приведена схема логического элемента ИЛИ вЂ” НЕ, предо редставляюгцая собой последовательное соединение элемента ИЛИ „диодах и элемента НЕ. Логические схемы подобного сочетания определяют, в частности, класс элементов так называемой д и о д н отранзистор н ой логи ки (ДТЛ). Принцип действия элемента ясен из диаграмм рис. 3.31, б, где показаны сигналы х, и х, на входах, сигнал у на выходе элемента ИЛИ и выходная функция Е.
Логический элемент И вЂ” НЕ. Условное обозначение логического элемента И вЂ” НЕ показано на рис. 3.32, а. Ему эквивалентна струк. турная схема, показанная на рис. 3.32, б. Логической «1» на всех информационных входах соответствует логический «0» иа вы»(г ходе элемента. При логическом «0» на ода» ном из входов создается логическая «1» на у, гг т ~ выходе.
Для двухвходового элемента И— НЕ сказанное отражено в таблипе истин! у ности на рис. 3.32, а. Логическая функция элемента И вЂ” НЕ при л входах отвечает а) выражению действия элемента иллюстрируют временные диаграммы рис.. При логических «1» на обоих входах диоды Д„Д» закрыты, ме образуется цепь + Е, — Тх»о — Д' — Д", которая обеспе протекание тока базы Тано Е'„,гР«»ранзистора. Транзистор и насыщен, гт = О. При логическом «О» на одном из входов (например, «,) отк" ется диод этого входа (Д,). Образуется цепь, в которой ток риз~' ~!ш ~~ и Е ! ! ! Рис. З.ЗЗ.
Схема логического элемента И вЂ” НЕ )ТТЛ (а) и его ерем«нные диаграммы (б) Ро (рис. 3.33, а) протекает через открытый диод (Д,) и источник с нала логического «0» (хг). При этом цепь Д' — Д' =эмиттерн. переход транзистора — оказывается шунтировапной пепью с пр „:.- водящим диодом, Ток базы чринзистора равен нулю, транзистор зг)х~~(~ крыт, г' = 1. Поскольку напряжение па открытом диоде входной цепи, а также~" напрзжение входа логического «0» реально больше нуля, точка:У', ', на рис.
3.33, а имеет некоторый положительный потенциал относитель. но эмнттера транзистора В отсутствие диодов Д, Д это могло бы' привести к отпиранию транзистора. При их введении напряжение' между точкой д и эмиттером транзистора будет приложено к диодам а напряжение уо, транзистора близ- '. эЕ„ко к нулю. ()а рис. 3.34 приведена друга" схема элемента И†НВ, реализован ~ Тдм ная на транзисторах Гхемы такого Т«»г Гг типа образуют класс элементов так называемой тр а н зи стор но Т»!и» транзисторной логик" (ТТЛ).
л«л ггд Основой этого класса элементов является использование многоэмит' рис. З.З«, Схема логического эле- терного транзистора Тм. Фун~~ мента И вЂ” НЕ ТТЛ многоэмиттерного транзистора сво' Х 333, и). Подобная замена технологически выгодна, поскольку г влепив многоэмиттерного транзистора в микросхемах не иамнояс и»гого о»инее, чем изготовление обычного транзистора, а площадь, аии™' га „»,земля многоэмиттерным транзистором в кристалле полупроводника, ' меньше диодной части элемента И вЂ” НЕ ДТЛ От обычного трава нзистора многоэмиттерный транзистор отличается наличием не, „вках (например, трех) эмиттериых областей с общими для всего скота гра аизистора базовым и коллекторным слоями При комбинации входных сигналов, когда иа одном из входов (аапример х,) действует нулевое напряжение (х~ = О), эок через ретор (г замыкается по цепи эмиттера этого входа, В базу транзира Т, ток эмиттера (»гм не ответвляется, так как для направления тока („(указано на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
