Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Электротехника -> Немцов М.В. -> "Электротехника и электроника." -> 112

Электротехника и электроника. - Немцов М.В.

Немцов М.В., Немцова М.Л. Электротехника и электроника. — М.: Академия, 2007. — 424 c.
Скачать (прямая ссылка): elektroteh2007.djvu
Предыдущая << 1 .. 106 107 108 109 110 111 < 112 > 113 114 115 116 117 118 .. 130 >> Следующая

Можно доказать, что для любых логических преобразований достаточно иметь три элементарных логических элемента, выполняющих операции: логическое отрицание (логическое НЕ), логическое сложение (логическое ИЛИ) и логическое умножение (логическое И).
371
+Eo
fr
X X F
t О 1
• / О 1 О
, t
а б в г
Рис. 16.5
Логические элементы реализуют логические функции:
• элемент НЕ (инвертор) —
F = x;
• элемент ИЛИ (дизъюнктор) на два входа —
F= X1 + х2, или F= X1 v х2;
• элемент И (конъюнктор) на два входа —
F= X1X2, или F= Xx а х2.
Их условные обозначения, примеры схемной реализации, временные диаграммы работы и таблицы истинности приведены на рис. 16.5—16.7.
На практике часто используется расширенный набор логических элементов, реализующих логические функции:
• ИЛИ—НЕ (стрелка Пирса) (рис. 16.8, а) —
F = X1 + х2; . И—НЕ (штрих Шеффера) (рис. 16.8, б)
F = X1X2; импликация (рис. 16.8, в) —
F = X1 +х2;
Xl X2
x1 X2
F ^-EH-
4
x1
F
-о x2
Xf x2 F
1 / 1
0 / 1
t 1 0 1
0 0 0
Рис. 16.6
372
X1
X2
&
но-
х2
F HO-
*2
xt X2 F
t 1 1 I
1 О О
t О 1 О
О О о
• запрет (рис. 16.8, г)
Рис. 16.7
¦ X1X2;
• равнозначность (рис. 16.8, д) —
F = X] X2 + X] X2.
Логические схемы можно построить таким образом, что логические значения сигналов на одних ее входах будут запрещать или разрешать прохождение на выход цифровых данных по другим входам. Входы, или сигналы, логических элементов, управляющих другими входами, называются апробирующими. Например, для логического элемента И (см. рис. 16.7) вход х2 может служить стро-бирующим для входа х, и наоборот.
Кроме рассмотренных выше логических элементов с двумя состояниями применяются «логические элементы с тремя состояниями»: отличным или близким к нулю напряжением, или большим значением сопротивления. Последнее соответствует разомкнутой выходной цепи элемента. С помощью таких элементов параллельно соединяются выходы нескольких логических схем на одну двунаправленную линию передачи данных для их раздельной работы.
Х[ X2 F
1 1 О
1 О О
О 1 о
О О 1
X2
Х\ X2 F
1 1 О
1 О 1
О 1 1
О О 1
Х\ X2 б
Xl X2 F
1 1 1
1 О 1
О 1 О
О о 1
F
в
Рис. 16.8
Xl X2 F
1 1 О
1 О 1
О 1 О
О О о
X2
Xl X2 F
1 1 1
1 О О
О 1 О
О О 1
Xl X2 д F
373
И-НЕ И-НЕ
Рис. 16.9
По схемотехнической реализации различают серии элементов ДТП (диодно-транзисторная логика), ТТЛ (транзисторно-транзисторная логика на биполярных транзисторах), МДПТЛ (то же на МДП-транзисторах), КМДПТЛ (то же на взаимодополняющих1, или комплементарных, МДП-транзисторах), ТТЛШ (то же с транзисторами Шоттки), ЭСЛ (эмиттерно-связанная логика) и И2Л (инжекционная логика).
Примеры схемотехнической реакции некоторых логических элементов серии ДТЛ, ТТЛ, МДПТЛ, КМДПТЛ и ЭЛС приведены на рис. 16.9, а—д.
Рабочие свойства логических элементов определяет ряд параметров:
• быстродействие — время задержки между сменой состояний входного и выходного сигналов (см. рис. 16.4, в);
• нагрузочная способность, или коэффициент разветвления, — число входов, которые можно подключить к одному выходу;
• помехоустойчивость — максимально допустимый уровень напряжения помехи, не вызывающий ложного переключения;
МДП-транзисторы с р- и и-каналами, соединенные последовательно, называются взаимодополняющими, если включение одного из них сопровождается выключением другого. Это уменьшает мощность потерь в логических элементах.
374
• степень генерирования помех — интенсивность колебаний тока при переключении элементов;
• мощность рассеяния — мощность потерь энергии в элементах.
16.5. Электронные импульсные устройства с временно устойчивыми состояниями
Электронные импульсные устройства с временно устойчивыми состояниями являются источниками импульсов напряжения, значение, длительность и частота повторения которых могут регулироваться в широких пределах.
Мультивибратором называется устройство с двумя временно устойчивыми состояниями, представляющее собой генератор импульсов напряжения прямоугольной формы. Обычно он служит для запуска в работу других импульсных устройств при их совместной синхронной работе.
Наиболее распространены мультивибраторы на основе ОУ. Различают симметричные и несимметричные мультивибраторы. Длительности прямоугольных импульсов и интервалы времени между ними у симметричных мультивибраторов равны, у несимметричных различны.
Схема симметричного мультивибратора приведена на рис. 16.10, а, в которой ОУ является компаратором (см. рис. 16.3). Рассмотрим один период работы мультивибратора. По второму закону Кирхгофа для контура / цепи составим уравнение
где U1 = R1U^1xZ(R1 + R2) и ис — напряжения положительной последовательной и отрицательной параллельной обратной связи по напряжению (см. подразд. 15.6).
ивхОУ _ ис + щ — 0,
(16.3)
"вхОУ
'I
о-
+E-
R CZl
і
E-
K
41
2 t /
R2 CZJ
а
б
Рис. 16.10
375
Пусть в момент времени / = О напряжение на входе ОУ ивхоу(0) > > 0 (рис. 16.11, г). Тогда по передаточной характеристике идеального ОУ (см. рис. 15.16, б, ломаная линия /) напряжение на его выходе равно
Предыдущая << 1 .. 106 107 108 109 110 111 < 112 > 113 114 115 116 117 118 .. 130 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed