Информатика
Проектирование
Геометрия
Алгебра
Курсовой
Графика
Электротехника
Задачи

Сопромат

Лабораторные
Методика
Физика
Чертежи
Энергетика
Математика
Реактор

Логические элементы И НЕ

Чтобы получить логический элемент И НЕ, к элементу по схеме (рис. 18.2г) добавляют инвертор на транзисторе (рис. 18.3). Операция И осуществляется диодной частью схемы (,), а транзисторный каскад с общим эмиттером служит инвертором. Для связи логического элемента И с инвертором служат

 Рис. 18.3

последовательно включенные диоды  и , обеспечивающие надежное запирание транзистора при невысоком, но положительном потенциале точки А, соответствующем логическому «0» элемента И. Потенциал базы транзистора в этом случае ниже потенциала точки А на сумму прямых напряжений диодов  и  и достаточен для запирания транзистора. Микросхема осуществляет операцию ИНЕ при кодировании, показанном на рисунке 18.2б. Действительно, при сигнале «0» на всех входах все диоды открыты, потенциал точки А близок

к нулю. Транзистор закрыт, на выходе потенциал близок к + (сигнал «1»). Потенциал точки А и выходной сигнал не изменяется до тех пор, пока на все входы не будет подан сигнал «1». Тогда диоды  закроются, потенциал точки А повысится, транзистор перейдет в режим насыщения, а на выходе потенциал понизится до значения «0».

Элемент ИНЕ по схеме (рис. 18.3) относится к так называемым ДТЛэлементам (диоднотранзисторная логика).

Логические элементы ДТЛ и ТТЛ

Современные логические элементы выполняются в виде интегральных микросхем и входят в состав серий микросхем совокупностей типов микросхем, которые могут выполнять различные функции, имеют единое конструктивнотехнологическое исполнение и предназначены для совместного применения. Например, на основе схемы (рис. 18.3) построены элементы ИНЕ серии 156 ДТЛтипа. Так, микросхема1ЛБ566А представляет собой мощный элемент ИНЕ и отличается от схемы рисунка 18.4 более сложным инвертором (на четырех транзисторах) и отсутствием диодов .

 


 Рис. 18.4

На рисунке 18.4 приведена схема ТТЛэлемента ИНЕ с простым инвертором. Операция И реализуется здесь многоэмиттерным транзистором , а транзистор  служит в качестве инвертора.

Многоэмиттерные транзисторы легко реализуются в интегральной технологии и служат основой ТТЛэлементов.

Если на всех входах (эмиттерах транзистора ) действует сигнал «1» (высокий потенциал), то все переходы эмиттер база транзистора   закрыты. Потенциал базы транзистора близок к нулю, а переход коллектор база транзистора  открыт приложенным в прямом направлении напряжением источника  . Ток коллекторного перехода транзистора  проходит через переход эмиттер база транзистора , переводя его в режим насыщения, а на выходе появляется сигнал «0» (низкий потенциал). Если на одном из входов появится сигнал «0», то соответствующий переход эмиттер база транзистора  откроется и его базовый ток перебросится из коллекторной цепи в эмиттерную. В результате транзистор  закроется и на выходе появится высокий потенциал («1»). Таким образом, сигнал «0» может быть на выходе только при сигналах «1» на всех входах, что соответствует операции И НЕ.

На практике используют ТТЛэлементы со сложным инвертором, позволяющим увеличить нагрузочную способность элемента. На рисунке 18.5 приведена схема такого элемента ИНЕ. Транзистор   выполняет функции эмиттерного повторителя с нагрузкой в виде транзистора . При воздействии сигнала «1» на все входы транзистор  насыщен, как показано ранее. Следовательно транзистор  также насыщен изза высокого потенциала на его входе (точка а), создаваемого эмиттерным током транзистора  на резисторе . Благодаря низкому потенциалу коллектора

 


 Рис. 18.5

транзистора  (точка б) транзистор  закрыт. При воздействии сигнала «0» хотя бы на один из входов транзистор  закрывается, а транзистор  открывается изза повышения потенциала точки б и работает как эмиттерный повторитель. Диод  служит для обеспечения режима смещения транзистора , т.е. для того, чтобы этот транзистор был закрыт при насыщенном транзисторе . Прямое напряжение на диоде Д составляет около 0,5 В и служит для запирания транзистора .

По схеме (рис. 18.5) построен элемент ИНЕ 1ЛБ344А серии 134. Незначительно отличаются схемы элементов ИНЕ распространенных серий 133 и 155.

Логические элементы на МОПтранзисторах обладают малой мощностью потребления и большим входным сопротивлением.

 Контрольные вопросы:

1. Дать определение логических элементов.

2. Какие функции выполняют логические элементы ?

3. Объяснить принцип работы логического элемена И и ИЛИ.

4. Объяснить принцип работы логического элемена ИНЕ.

5. Объяснить принцип работы логического элемена ДТЛ и ТТЛ.


Курс электрических цепей

Радиосигналы
История искусства
Основы конструирования
Энергосбережение