Главная Импульсный режим работы



Формулы (65), (66), (69), (71) и соотношения (74) и (75) позволяют произвести выбор параметров схемы ИЛИ.

9. Наибольший коэффициент объединения (разветвления). Формулы (65) и (69) совместно с соотношением (75) накладывают ограничение на максимальное число входных цепей логического элемента ИЛИ. Действительно, из формул (69) и (65) вытекает, что

"-mR + RB- т >гнаим- (6,6,)

Решая это неравенство относительно т и учитывая при этом соотношение (75), получаем

My lyy Нг наим -Ol (Uji-Ua)

Для типовых диодов характерны приближенные равенства: АД S 1,5 (Ub - Ub); 6i S 62 s 0,1; /в п & 0,1. При подстановке этих значений в формулу (76) получим m = 5, т. е. коэффициент объединения схем ИЛИ не более 5.

Приключение к ТД нагрузки в виде аналогичной логической схемы на ТД через сопротивление /?и равносильно увеличению числа входных цепей, которое ограничено неравенством (76).

10. Развязка входных и выходных цепей. При переключении схемы ИЛИ в состояние /д 1 на диоде возникает перепад напряжения (Уд - (Уд, который через сопротивление связи воздействует на невозбужденные входные ветви. Это может вызвать переключение источников ei из состояния Е в состояние Е", что является одним из серьезных недостатков простейших логических схем на одном ТД. Для устранения этого недостатка во входные цепи включаются диоды, не пропускающие ток в направлении от ТД к источникам gj. Аналогично и нагрузочные цепи подключаются через посредство диодов. Это обеспечивает однонаправленную передачу информации в логической схеме. Другой .способ развязки входных и выходных цепей состоит в применении комбинированных схем на ТД и транзисторах. Различные варианты таких схем описаны в литературе [160, 161].

В. СХЕМА ЛОГИЧЕСКОГО УМНОЖЕНИЯ (И)

И. Схема И имеет такой же вид, как и схема ИЛИ (см. рис. 31 и 32), причем сопротивление Ry. и э. д. с. Еу = Еу также выражаются формулами (69) и (70). Однако режим работы схемы И выбирается таким образом, чтобы при k = О, когда Ег=Его, нагрузочная прямая проходила достаточно низко (рис. 34), но все же имела 3 точки пересечения с характеристикой ТД.

Предварительно с помощью импульсного генератора тока ig лсистема переводится в состояние иц 0. При возбуждении одного входа (k = 1) э. д. с. Еу возрастает до значения Еуу = Его + -- ДДг1. и нагрузочная прямая перемещается вверх (рис. 34), но остается ниже пика характеристики ТД Поэтому состояние схемы не меняется (Мд < t/д) Увеличение числа возбужденных



входов приводит к большему смещению нагрузочной прямой. Схема работает правильно, если при k = m- 1 нагрузочная прямая располагается ниже пика характеристики ТД, а при k = т она проходит выше пика этой характеристики; в последнем случае возникает переходный процесс, приводящий систему к состоянию (Уд > д"* Г Таким образом, только при возбуждении всех входов схемы И на выходе образуется высокий потенциал. Следовательно, рассматриваемая схема выполняет операцию И.

12. Как показывает анализ, надежная работа схемы И (с учетом влияния выходной цепи, если она идентична входной цепи) достигается лишь при минимальном числ входов т- 2. Свойства


-я t-rm-H

Рис. 34.

схемы И на ТД существенно улучшаются (допустимо иметь m > 2) при включении последовательно с источниками ei обращенных диодов или при применении комбинированных схем на ТД и транзисторах [160, 161].

ГЛАВА ДВАДЦАТЬ ПЕРВАЯ

сложные и комбинированные логические схемы

§ 21.1. ДИОДНО-ТРАНЗИСТОРНЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ (ДТЛС)

1. Дисдно-транзисторная логика (ДТЛ). Диодные схемы не содержат активных элементов. Поэтому рабочий перепад выходного потенциала АУ в таких схемах всегда мень ше перепада входного потенциала АД. Это приводит к за туханию сигналов, проходящих через несколько логичес-



ких элементов (см. § 19.2, п. 5). Для устранения такого недостатка на выходе диодной схемы устанавливают активный элемент в виде транзисторного инвертора, который восстанавливает исходные уровни потенциалов. Образуемая таким образом комбинированная логическая схема называется диодно-транзисторной логической схемой (ДТЛС) или, как говорят, схемой с диодно-транзисторной логикой (ДТЛ). Промышленность выпускает такие схемы в микромодульном и интегральном исполнении [200, 202, 2051.

2. ДТЛС относятся к классу комбинированных (составных) логических схем с двумя ступенями преобразования информационных сигналов. В 1-й ступени выполняется либо операция ИЛИ, либо операция И, для чего используются диодные логические схемы. Во 2-й ступени - транзисторном инверторе - производится инвертирование сигнала, т. е. выполняется операция НЕ. Таким образом ДТЛС имеют логическую структуру вида ИЛИ-НЕ или И-НЕ. Однако считается, что основное логическое преобразование производит 1-я ступень. Поэтому ДТЛС называют иногда логическими схемами со входной логикой.

3. Принцип работы ДТЛС. На рис. 1 изображена схема ДТЛС с резисторной связью между диодной схемой и инвертором на транзисторе типа п-р-п, работающим в ключевом режиме. Подобная схема обычно применяется для работы с сигналами потенциального вида:

ei = E или eiE" = E" + AE>E. (21.1)

Вход используется, если надо осуществить только операцию инвертирования; при этом остальные входы не возбуждаются. При выполнении же логической операции над сигналами е, е,„ вход е не используется.

4. Рассмотрим работу ДТЛС (рис. 1) при положительной логике; в этом случае выполняется операция И-НЕ.

Особенностью работы диодной схемы в ДТЛС является нелинейный характер нагрузки диодной схемы. Режим работы транзистора устанавливается таким, чтобы даже при возбуждении k = т - 1 входов диодной схемы транзистор оставался запертым = Ун Е- !)• При этом в зависимости от числа k возбужденных входов потенциал точки G (рис. 1) Vo = Vo.k изменяется согласно указанному на рис. 2. При воздбуждении же всех входов {k = т) этот потенциал повышается до значения Vc.m Vo =£"->! (имеется в виду режим В работы диодной схемы), при кото-



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


0.0135