Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


“иповые фрагменты цепей




 

¬торым важным вопросом, освещающим работу логических цепей с общих позиций, €вл€етс€ вопрос о типовых фрагментах цепей, часто встречающихс€ в конкретных сери€х »ћ—.

“иповые фрагменты логических цепей будем строить, ориентиру€сь на реально существующие схемные компоненты. ¬ полупроводниковой электронике в качестве ключей используютс€ диоды и транзисторы. ћежду ними имеетс€ существенное различие: диоды не имеют управл€ющего входа, у транзисторов он есть.

ƒиод служит ключом, управл€емым самим сигналом. ¬ зависимости от пол€рности сигнала (или направлени€ тока в цепи) диод можно представить в виде замкнутого или разомкнутого участка цепи. ¬ данном рассмотрении свойства диода идеализируем: пр€мое сопротивление считаем нулевым, обратное - бесконечно большим.

“ранзисторы имеют управл€ющий электрод (базу, затвор) воздействие на который определ€ет состо€ние ключа (замкнут или разомкнут). –оль прерывател€ при этом играет участок между коллектором и эмиттером (или между стоком и истоком). ƒиодные логические элементы выполн€ютс€ в двух вариантах: с общими катодами (базами) или с объединенными анодами (эмиттерами): рис.

 

Uп

  Ќагр.
Ux1

 

Uxn y

  Ќагр.
¬ых

Ux1 y

  Ќагр.
¬ых

Uxn

а) б)

¬ схеме с объединенными базами отпираетс€ диод, на эмиттере которого действует наибольшее напр€жение (или несколько диодов, наход€щихс€ в одинаковых услови€х). ѕри этом через провод€щий диод (или диоды) наибольшее напр€жение проходит на выход цепи и одновременно запирает те диод, на эмиттерах которых более низкое напр€жение. —ледовательно, цепь выполн€ет операцию выделени€ максимума из множества входных сигналов, что дл€ положительной логики соответствует операции У»Ћ»Ф.

¬ схеме с объединенными эмиттерами прежде всего отпираетс€ диод входа с наименьшим напр€жением. ѕосле этого наименьшее напр€жение через провод€щий диод (или диоды) подключаетс€ к выходу цепи и одновременно запирает все другие диоды, напр€жение на базах которых выше. “аким образом цепь выполн€ет операцию выделени€ минимума из множества выходных сигналов, что дл€ положительной логики означает выполнение операции У»Ф.

÷епи с управл€емыми ключами можно разделить на два класса: формирующие входные сигналы (стандартные уровни напр€жений) и прерывающие (замыкающие) участки цепи.

”правл€емые (транзисторные) ключи независимо от типа транзистора (бипол€рный или полевой) обозначим: либо с указателем сигнала, замыкающего ключ (Ќ Ц если ключ замыкаетс€ высоким уровнем сигнала и L Ц если ключ замыкаетс€ низким уровнем).

 

”пр ”пр

1 2 Ќ

 лючи, замыкаемые сигналом Ќ, реализуютс€ бипол€рными транзисторами типа n-p-n и ћќѕ Ц транзисторами с n Ц каналом.

       
 
   
 

 


 лючи, замыкаемые сигналом L, реализуютс€ бипол€рными транзисторами типа p-n- p и ћќѕ Ц транзисторами с p Ц каналами.

       
 
   
 

 


.ѕростейший ЋЁ, формирующий сигнал, - инвертор образуетс€ последовательным соединением ключа и нагрузочного элемента (в частном случае - резистор):

¬ более сложных ЋЁ примен€ютс€ последовательные, параллельные, смешанные последовательно Ц параллельные и мостовые соединени€ ключевых элементов.

ѕри последовательном соединении ключей: участок между выходом цепи и общей точкой замыкаетс€, когда замкнуты все ключи. —ледовательно, нулевое значение выходного сигнала формируетс€ лишь при единичном значении все входных сигналов, что соответствует операции » Ц Ќ≈.

ѕри параллельном соединении ключей: участок между выходом и общей точкой замкнетс€ при замыкании хот€ бы одного ключа, а разомкнетс€ только при размыкании всех ключей. «начит, единица на выходе схемы сформируетс€ лишь при нулевых значени€х всех входных сигналов, что соответствует операции »Ћ»-Ќ≈.

÷епь, изображенна€ на рис.

¬ыполн€ет операцию »Ћ»-»-Ќ≈:

÷епь, изображенна€, на рис.:

¬ыполн€ет операцию:

ћостикова€ цепь выполн€ет операцию:

 

¬ некоторых ЋЁ одновременно примен€ютс€ ключи, замыкаемые разными уровн€ми сигнала, что позвол€ет, в частности, исключать из схем нагрузочные резисторы и строить ЋЁ лишь на ключах. Ёто дает р€д преимуществ, которые рассмотрим позже.

¬ инверторе, состо€щем из двух таких ключей, при единичном значении входа замкнут нижний ключ и разомкнут верхний, выходное напр€жение равно нулю, т.е. .

 

Ќа рис. верхн€€ часть представлена последовательным соединением ключей, замыкаемых низким уровнем L, нижн€€ часть Ц параллельным соединением ключей, замыкаемых высоким уровнем Ќ. ѕри этом, если хот€ бы один из входных сигналов будет единичным Ц участок между выходом и источником питани€ окажетс€ разомкнутым, участок между выходом и общей точкой Ц замкнутым, выходной сигнал Ц нулевой. » только при всех нул€х на входах верхний участок замкнетс€, а нижний разомкнетс€, т. е. выходной сигнал станет единичным (операци€ »Ћ» Ц Ќ≈).

–ассмотрим один из возможных способов проектировани€ ЋЁ из ключей, замыкаемых различными уровн€ми сигнала, иногда называемый классическим. ¬ таких ЋЁ всегда можно выделить два двухполюсника, каждый из которых построен из однотипных ключей. Ёти двухполюсники включаютс€ последовательно между источником питани€ и общей точкой, причем средн€€ точка служит выходом:

;

 лючи в двухполюсниках включены так, что при любой комбинации входных сигналов проводит ток один из двухполюсников и только он.

—труктура ј соответствует функции: получаемой из воспроизводимой . —труктура B соответствует функции: , т.е. инвертированной .

Ќа управл€емых ключах стро€тс€ не только логические элементы, формирующие сигналы в виде напр€жений, но и контактные цепи, осуществл€ющие замыкание Ц размыкание каких-либо участков схемы под воздействием входных переменных:

 

Ёквивалентный ключ S состоит из отдельных ключей и может представл€ть собой более или менее сложную сеть. Ќапример, схема:

 

ѕусть замыкание участка 1-2 означает единичное замыкание функции Y=1; размыкание: Y=0. “огда: .





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-02-12; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1685 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

—туденческа€ общага - это место, где мен€ научили готовить 20 блюд из макарон и 40 из доширака. ј майонез - это вообще десерт. © Ќеизвестно
==> читать все изречени€...

640 - | 566 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.015 с.