Главная Импульсный режим работы



а) По сложности выполняемых операций логические схемы разделяются на элементарные и сложные. К элементарным относятся схемы, выполняющие простейшие логические операции НЕ, ИЛИ, И. Такие логические схемы составляют основу для построения сложных логических Схем, выполняющих более сложные логические операции в виде той или иной комбинации элементарных операций. Поэтому сложные логические схемы называются комбинированными логическими схемами. В целях миниатюризации электронного оборудования промышленностью выпускаются составные логические схемы, объединяющие несколько элементарных логических схем, и некоторые другие схемы Наиболее распространены составные логические схемы, выполняющие логические операции ИЛИ-НЕ, И-НЕ, И-ИЛИ-НЕ. Составные схемы выполняются на основе интегральной технологии и выпускаются промышленностью в виде отдельных микроминиатюрных устройств в герметизированном корпусе. Составные логические схемы можно использовать для реализации переключательной функции любой сложности.

б) По виду рабочих сигналов логические схемы делятся на т)тенциальные и импульсные. Иногда применяются смешанные - потенциально-импульсные схемы (на одних входах действуют импульсные сигналы, а на других - потенциальные); выходные сигналы в таких схемах являются импульсными.

в) По виду нелинейных приборов логические схемы делятся на ламповые, полупроводниковые, ферритовые и смешанные. Иногда применяются резисторные логические схемы. В дальнейшем рассматриваются полупроводниковые логические схемы, применяемые наиболее широко. Простейшие полупроводниковые логические схемы подразделяются на диодные, транзисторные и схемы на туннельных диодах. В составных логических схемах разные ступени логических преобразований могут выполняться на диодах, транзисторах или резисторах. В соответствии с этим говорят о транзисторной логике (ТЛ), диодно-транзиспюрной логике (ДТЛ), транзисторно-транзисторной логике (ТТЛ), резисторно-транзисторной логике (РТЛ)*. В зависимости от вида связи между ступенями логических преобразований каж-

* > Вопросы терминологии и классификации логических схем находятся в стадии разработки и обсуждения Приведенная в тексте классификация и терминология (не вполне удачная) широко применкется в технической литературе.



дый из указанных видов логических схем делится на схемы с непосредственной сетью (НС), с резисторной связью (PC), с резисторно-конденсаторной связью (РКС) [202, 203].

4. Уровни входных потенциалов (£" и Е" > £") зависят от вида используемых в логической схеме нелинейных приборов и от величины питающего напряжения. В ламповых схемах потенциалы Е и Е" положительны и имеют величину порядка (10-100) В. В схемах с транзисторами типа р-п-р эти потенциалы отрицательны, а в схемах с транзисторами типа п-р-п - положительны; их величина обычно


О ~ АЕ £ АЕз йЕг Ei £ О ОйЕщ, йЕ

а) " 6) 6)

Рис. 4.

лежит в пределах (О-10)В. В диодных схемах входные потенциалы могут быть положительными и отрицательными.

5. Амплитудная характеристика логического элемента, В устройствах обработки информации применяется множество логических элементов, выходы которых соединяются со входами других элементов. Выходные потенциалы \\ и ]/"„ = Vh + А1/н для выходной логической переменной ij того или иного логического элемента должны обеспечивать нормальный режим работы последующих логических элементов. Поэтому важным свойством логических элементов является воспроизводимость входных сигналов, т. е. способность формировать выходные потенциалы V и V"„, равные соответственно потенциалам Е и Е".

Воспроизводимость входных сигналов связана с амплитудной характеристикой логического элемента, выражающей зависимость Д1/„ от АЕ. Амплитудные характеристики (идеализированные) изображены на рис. 4 сплошными линиями. Резисторпые и диодные логические элементы обладают характеристиками, подобными показанным соответственно на рис. 4, а и 4, б. Их особенностью является то, что средний коэффициент передачи Kcv = AVJAE < 1 неза-висиью от величины АЕ = Е" - Е. При последовательном соединении нескольких логических элементов с таки-.



ми характеристиками происходит постепенное затухание рабочего перепада ДУн выходного потенциала. Действительно, перепад потенциала АЕ на входе 1-го элемента вызывает появление на его выходе перепада ДУн < Дх (рис. 4, б). Перепад потенциала ДVhi = АЕ является входным для 2-го логического элемента, на выходе которого образуется перепад потенциала Д1/„2< ДУщ, и т. д.

Один способ борьбы с затуханием выходного потенциала состоит в применении после пассивных логических элементов формирующих каскадов с активными элементами (обычно транзисторных ключей, реализующих одновременно операцию НЕ). Такие составные элементы обладают амплитудной характеристикой, показанной на рис. 4, в. Другой способ борьбы с затуханием состоит в применении логических элементов с активньши компонентами (транзисторами), позволяющих совместить логические функции и функции формирования выходного сигнала. Амплитудные характеристики таких логических элементов также подобны изображенным на рис. 4, в.

Для элементов с амплитудной характеристикой, подобной показанной на рис. 4, в, характерно наличие критического перепада входного потенциала АЕр, для которого Кср = VJAEp = 1. При ДЕ < AEj,p величина Кср < 1. а при АЕ > Дкр величина Кср > 1- При последовательном включении нескольких подобных элементов затухание выходного сигнала отсутствует, если на входе 1-го элемента действует перепад АЕ > Дкр- 1 этом случае по мере увеличения числа элементов, проходимых сигналом, рабочий перепад стремится к значению AV*„, называемому асимптотическим значением перепада выходного потенциала.

6. Допустимая нестабильность выходного потенциала

на нижнем и верхнем уровнях выражается отношениями:

AV" AV"

«"-" "--d-

Нестабильность верхнего (ДУн") и нижнего (AVh) уров ней выходного потенциала вызывается температурньш из" менением параметров компонентов логического элемента, а главное из-за изменения нагрузки при коммутациях в последующих логических элементах. Допустимая нестабильность определяется из условий обеспечения воспроизведения выходного сигнала и нужной помехоустойчивости логической схемы (см. п. И).



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 [153] 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195


0.0191