Простейшие логические функции и логические элементы
Логическое отрицание (или инверсия).
Записывается эта функция так: 
.
Данная функция реализуется логическим элементом, который называется инвертором или же элементом НЕ.
Рис.30
Каждый логический элемент характеризуется таблицей состояний на входе и выходе, которую называют таблицей истинности. Таблица истинности для элемента НЕ изображена на рисунке.
Дизъюнкция или логическим сложением.
y = x1 + x2. Элемент, реализующий функцию дизъюнкции, называется ИЛИ.
Рис.31
3. Конъюнкция, или логическое умножение.
Элемент, реализующий функцию конъюнкции, называется И. y = x1 * x2
Рис.32
4. Элемент Пирса. Этот элемент, реализующий функцию отрицания дизъюнкции, называется 2 ИЛИ-НЕ. 
Рис.33
5. Элемент Шеффера. Этот элемент, реализующий функцию отрицания конъюнкции, называется 2И-НЕ 
Рис.34
Схема базового логического элемента типа ТТЛ
- функция 2И-НЕ
Рис.35. Схема базового логического элемента типа ТТЛ
В этой схеме 3 каскада:
- Входной каскад реализующий операцию «И» состоит из многоэмиттерного транзистора VT1 и резистора R1. Ко всем входам многоэмиттерного транзистора подключены демпфирующие диоды VD1 и VD2. Они ограничивают влияние импульсных помех отрицательной полярности.
- 2-й каскад, Фазоинверсный каскад (Фазораспределительный) состоит из транзистора VT2 и резисторов R2 и R4. Он управляет выходными транзисторами с помощью противофазных изменений напряжения на коллекторе и эмиттере VT2.
- 3-й каскад представляет собой выходной 2-х канальный усилитель состоит из транзисторов VT3 и VT4, смещающего диода VD3 и резистора R3.
Рассмотрим работу данной схемы:
|
|
|
При совпадении на входах напряжений или сигналов высоких уровней (т.е. 1-ца) многоэмиттерный транзистор переключается в инверсный режим. (коллекторный переход смещен в прямом направлении, эмиттерный – в обратном). Эмиттерный переход транзистора VT1 окажется закрытым. При этом ток протекающий через R1 и коллекторный переход транзистора VT1, откроет транзистор VT2. Падение напряжения на R4 будет достаточным для открытия транзистора VT4. После быстрого разряда паразитной емкости Сп через коллектор насыщенного транзистора VT4 на выходе устанавливается низкий уровень напряжения, соответствующий логическому нулю. При этом транзистор VT3 закрыт, т.к. напряжение прикладываемое последовательно включенным переходом базы и диода VD3 не достаточно для его открывания.
Если хоть на один из входов подать напряжение низкого уровня, соответствующее логическому 0 или соединить его с землей, то многоэмиттерный транзистор VT1 переходит в режим насыщения, эмиттерный переход транзистора VT1 откроется и зашунтирует базовый переход транзистора VT2. Вследствие чего закроются транзисторы VT2 и VT4 и откроется транзистор VT3. Он (VT3) работает в режиме эмиттерного повторителя и передает на выход сигнал высокого напряжения соответствующий логической 1-це. Повторитель создает в нагрузке ток в 50-100 раз превышающий Uвх значение. Это обеспечивает так же быстрый разряд паразитной емкости Сп. Т. О. в логическом элементе выполняется функция 2и-не. Транзистор VT1 называется многоэммитерным. Количество эмиттеров определяет количество входов, участвующих в операциях и.
|
|
|
Для ИМС типа ТТЛ 0 и 1 считаются соответственно при напряжении источника 5 В.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 452; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!